油泵装置的制作方法

本发明涉及例如在混合动力车辆等车辆中作为内燃机或者自动变速器的油泵使用的油泵装置，特别是，涉及可进行利用内燃机的输出的机械驱动和利用电气的驱动这两个系统的驱动的油泵装置。

背景技术：

例如，在混合动力车辆中，由于内燃机根据车辆的行驶条件而停止，所以需要与通过内燃机的输出而被机械驱动的油泵不同的电动油泵。这种电动油泵具备与内燃机或者变速器独立的泵壳，经由配管与内燃机或者变速器的油系统连接。

近年来，为了取消这种个别的电动油泵，提案有一种如下构成的油泵装置：在对设于内燃机或者变速器的一个油泵进行机械驱动的同时可以进行电动驱动。

专利文献1中公开有一种如下构成的油泵装置：在内燃机的曲轴箱内收容余摆线式的泵单元，经由减速齿轮机构向贯通该泵单元的泵旋转轴的一端部传递内燃机的动力，并且在泵旋转轴的另一端部连结有电动机。即，将电动机的转子安装于泵旋转轴，同时以包围该转子的方式配置定子，直接驱动泵旋转轴。

另外，专利文献2中公开有一种油泵装置，使用由与内燃机的输出轴结合的内齿轮和组合于该内齿轮的外周的外齿轮构成的齿轮泵单元，通过电动机旋转驱动外齿轮。其将外齿轮作为电动机的转子利用，在圆环状的外齿轮的外周面安装作为电动机的一部分的永久磁铁，并且以包围该永久磁铁的方式配置定子线圈。因此，在机械驱动时，旋转驱动内齿轮，另外，在电动驱动时，相反地驱动外齿轮，由此，分别发挥抽吸功能。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014－231770号公报

专利文献2：日本特开2013－74732号公报

技术实现要素：

(发明要解决的技术问题)

在上述的专利文献1和专利文献2中，电动机与泵单元一同被收容于油底壳的内侧。即，在油飞散的内燃机的曲轴箱内或者变速器外壳内收容有电动机。因此，在电动机发生故障时等，维修性差。另外，由于连接线束的电动机的端子部位于油底壳的内侧，所以其密封存在问题。进而，由于在具有磁力的电动机的周围存在油，所以混入油中的由磁性体构成的异物(例如铁粉等)被吸附于电动机的各部，容易产生异物的啮入导致的动作不良或者短路等。

(解决技术问题的技术方案)

本发明为油泵装置，从位于车辆的内燃机或者变速器的壳体的下面的油底壳吸起油，所述油泵装置具备如下部件而构成：泵单元，其被收容于所述壳体的内部，并且泵旋转轴与所述内燃机的旋转中心轴线平行地配置；电动机，其安装于所述壳体的外侧面；机械驱动用连接部，其将通过所述内燃机的输出进行旋转的机械式驱动轴与所述泵旋转轴的一端连接；减速齿轮机构，其被收容于所述壳体的内部，将所述泵旋转轴的另一端和所述电动机的电动机旋转轴相互连接，并且将所述电动机的旋转减速传递给所述泵旋转轴。

在优选的一方式中，所述电动机旋转轴和所述泵旋转轴沿着错开90°的方向配置，所述减速齿轮机构包含伞齿轮或者准双曲面齿轮而构成。

另外，在优选的另一方式中，所述电动机旋转轴和所述泵旋转轴平行地配置，所述减速齿轮机构由平行轴齿轮构成。

即，在所述结构中，与内燃机的曲轴的旋转中心轴线平行的泵旋转轴利用通过内燃机的输出而旋转的机械式驱动轴被机械地旋转驱动。另外，由于安装于壳体的外侧面的电动机的旋转经由减速齿轮机构传递到泵旋转轴，因此，例如在内燃机停止时，能够进行泵单元的电动驱动。

此外，期望在连接所述机械式驱动轴和所述泵旋转轴的所述机械驱动用连接部设置单向离合器，以在电动驱动时不从泵单元侧向内燃机侧进行动力传递。

而且，由于电动机被安装于壳体的外侧面，所以不需要端子部相对于油的密封，也没有油中所含的铁粉等吸附的可能性。由于电动机的电动机旋转轴经由减速齿轮机构向泵旋转轴的另一端进行动力传递，所以通过适宜构成减速齿轮机构，能够提高电动机的设计自由度。例如，能够在外壳的外侧面中，在避免与其它零件的干涉的位置配置电动机。

在优选的一方式中，所述电动机旋转轴贯通所述壳体的壁而向该壳体内部延伸。

(发明的效果)

根据本发明，能够通过采用内燃机的输出的机械驱动和采用电力的驱动这两个系统驱动一个泵单元，并且，由于电动机位于壳体之外，所以能够避免现有那种端子部的密封问题、以及电动机的维修性问题或者铁粉等的吸附导致的不良。

附图说明

图1是表示将本发明适用于横置型ff形式的汽车的一实施例的车辆的概略说明图。

图2是表示其主要部分的俯视图。

图3是表示该主要部分的主视图。

图4是仅取出油泵装置而示出的俯视图。

图5是表示泵旋转轴和电动机旋转轴平行的实施例的主要部分的俯视图。

图6是表示该主要部分的主视图。

图7是仅取出油泵装置而示出的俯视图。

图8是表示将本发明适用于纵置型fr形式的汽车的一实施例的车辆的概略说明图。

符号说明

1…内燃机

4…变速器

11…变速器外壳

15…油泵装置

16…泵单元

17…电动机

18…机械驱动用连接部

19…减速齿轮机构

20…机械式驱动轴

22…泵旋转轴

24…单向离合器

35、36…伞齿轮

40…单向离合器。

具体实施方式

以下，基于附图详细说明本发明的一实施例。

图1～图4表示本发明的第一实施例。如图1所示，该实施例为，在将内燃机1以所谓的横向搭载于车辆2的ff(前置发动机/前轮驱动)形式的汽车的变速器的油泵装置中应用了本发明的例子。图1是从上方观察车辆2的前部的结构的概略说明图，在驾驶席前方的发动机室3内以横向(曲轴的旋转中心轴线与车辆行进方向正交的姿势)搭载有内燃机1，并且在该内燃机1的一端部连接有使用了变速器4例如带式无级变速机构的自动变速器4。驱动轴6贯通自动变速器4的一部分向左右延伸，该驱动轴6驱动前轮5。

在这种车辆2的结构中，本发明的油泵装置15被作为自动变速器4的工作油的油泵使用。

图2以及图3是仅取出内燃机1以及自动变速器4进行表示的图，图2是与图1同样从上方观察的俯视图，图3是从车辆2的前方观察内燃机1等的主视图。图2中，以透视的形式表示处于自动变速器4的内部的油泵装置15的构成要素。

自动变速器4具备由铝合金的压铸件构成的变速器外壳11作为收容无级变速机构等的壳体，在该变速器外壳11的下面即底面安装有回收工作油的油底壳12。变速器外壳11的一部分作为收容未图示的液压变矩器的液压变矩器外壳11a形成，该液压变矩器外壳11a的端部被安装于内燃机1的气缸体的端部。另外，变速器外壳11的与液压变矩器外壳11a相反侧的开口端面被形成壳体的一部分的侧盖13覆盖。侧盖13由与变速器外壳11相同的铝合金的压铸件构成，被可装卸地安装于变速器外壳11。

从上述油底壳12吸起工作油并向自动变速器4的阀单元(未图示)或者无级变速机构供给压力油的油泵装置15具备：收容于变速器外壳11的内部的泵单元16、安装于变速器外壳11的外侧面的电动机17、以通过内燃机1的输出进行旋转的方式将设于变速器外壳11内的机械式驱动轴20与上述泵单元16连接的机械驱动用连接部18、将上述电动机17与上述泵单元16连接的减速齿轮机构19。

图4是仅取出油泵装置15进行表示的图，是与图1以及图2同样地从上方观察油泵装置15的俯视图。就泵单元16而言，只要是特开2015－117695号公报等中记载的所谓的摆动型泵、或者作为汽车用油泵的一般的余摆线泵或者叶片泵等通过泵旋转轴22旋转而实现抽吸作用的泵，则也可以是所有形式的泵。在一实施例中，例如使用摆动型泵。在此，泵旋转轴22以两端部分别从泵单元16的泵壳23突出的方式贯通泵壳23。而且，在安装于变速器外壳11内的状态下，泵旋转轴22与内燃机1的旋转中心轴线(换言之，自动变速器4的主输入轴的旋转中心轴线)平行地配置。

详细而言，用于通过内燃机1的输出机械地驱动油泵装置15的机械式驱动轴20被设置为在自动变速器4内与未图示的主输入轴平行，并且从该主输入轴传递驱动力，并且以上述泵旋转轴22与上述机械式驱动轴20排列在一直线上的方式设定泵单元16的位置。

上述机械驱动用连接部18将相互对置配置的泵旋转轴22的一端和机械式驱动轴20的前端连接或者连结，在本实施例中，该机械驱动用连接部18具备单向离合器24。具体而言，将成为单向离合器24的输入侧的外筒24a固定于机械式驱动轴20前端，将成为单向离合器24的输出侧的内筒(未图示)连结固定于泵旋转轴22的一端部。该单向离合器24以从外筒24a向内筒仅沿特定的旋转方向传递动力的方式构成。即，在机械式驱动轴20通过内燃机1的输出进行旋转的状态下，通过机械式驱动轴20旋转驱动泵旋转轴22。相反，在泵旋转轴22与机械式驱动轴20的旋转速度相比以高速旋转的状态下，单向离合器24空转，泵旋转轴22不驱动机械式驱动轴20。此外，也可以将同样的单向离合器插装于从主输入轴至机械式驱动轴20的动力传递系统的适宜的位置，使泵旋转轴22和机械式驱动轴20单纯地直接连结。

另一方面，电动机17的驱动力经由减速齿轮机构19被输入泵旋转轴22的另一端部。电动机17由可通过包含逆变器的驱动电路(未图示)任意调节旋转速度的永久磁铁型三相交流电动机构成，其结构为电动机旋转轴27从轴向尺寸比直径小的扁平的圆筒状主体部26的一端面(安装面)突出。主体部26在一端具有安装凸缘26a，该安装凸缘26a通过多个螺栓29被安装于变速器外壳11的外壁30。因此，电动机旋转轴27贯通变速器外壳11的外壁30而向变速器外壳11的内部空间突出。此外，在主体部26的另一端面即顶面设有用于进行与驱动电路的接线的连接器28。

减速齿轮机构19在变速器外壳11的内部将上述泵旋转轴22与上述电动机旋转轴27相互连接，将上述电动机17的旋转减速并向上述泵旋转轴22传递。在图示例中，将泵旋转轴22和电动机旋转轴27沿着错开90°的方向配设，因此，减速齿轮机构19也包含将传动方向变换90°的功能。该减速齿轮机构19包含：在变速器外壳11的内部为了进行位于较远位置的泵旋转轴22和电动机旋转轴27之间的动力传递而较长地构成的中间轴31；以在电动机旋转轴27和该中间轴31的一端部之间进行动力传递的方式相互啮合的正齿轮32、33；以在中间轴31的另一端部和较短地构成的第二中间轴34之间一边变换90°方向一边进行动力传递的方式相互啮合的伞齿轮35、36；以在第二中间轴34和泵旋转轴22之间进行动力传递的方式相互啮合的正齿轮37、38。

中间轴31经由未图示的轴承机构在变速器外壳11的内部被旋转自如地支承，特别是，与电动机旋转轴27平行地配设。该电动机旋转轴27和中间轴31之间的正齿轮32、33以1：1或者接近1：1的减速比构成，中间轴31以与电动机旋转轴27大致相等的旋转速度旋转。

第二中间轴34同样经由未图示的轴承机构被旋转自如地支承，位于泵单元16的附近，并且与泵旋转轴22平行地配设。就中间轴31和第二中间轴34之间的伞齿轮35、36而言，第二中间轴34侧的伞齿轮36的直径大，具有较大的减速比。另外，就第二中间轴34和泵旋转轴22之间的正齿轮37、38而言，泵旋转轴22侧的正齿轮38的直径大，具有较大的减速比。使伞齿轮35、36和正齿轮37、38组合时的减速比被设定为8：1～4：1左右。即，按照电动机17以8000rpm进行旋转时，泵单元16成为1000～2000rpm左右的旋转速度的方式设定各齿轮的齿数比。

另外，本实施例中，与机械式驱动轴20侧同样地在泵旋转轴22和正齿轮38之间配设有单向离合器40。具体而言，正齿轮38设于成为单向离合器40的输入侧的外筒的外周面，并且成为单向离合器40的输出侧的内筒与泵旋转轴22连结固定。该单向离合器40以从外筒向内筒仅沿特定的旋转方向传递动力的方式构成。即，在电动机17被旋转驱动的状态下，经由正齿轮37、38以及单向离合器40旋转驱动泵旋转轴22。相反，在泵旋转轴22与外筒即正齿轮38的旋转速度相比以高速旋转的状态下，单向离合器24空转，泵旋转轴22不驱动电动机17。此外，在容许电动机17通过内燃机1的输出进行旋转的情况下，也可以省略单向离合器40。

在上述实施例的结构中，在内燃机1的运转中，与内燃机1的曲轴连动，机械式驱动轴20进行旋转，因此，经由单向离合器24向泵旋转轴22传递内燃机1产生的驱动力，机械地驱动泵单元16。此时，电动机17停止，因此，电动机17侧的单向离合器40空转。

另一方面，例如，在伴随交叉点处的暂时停止的所谓的怠速停止等内燃机1停止的状态下，通过驱动电动机17，泵单元16经由减速齿轮机构19进行旋转。即，可以进行泵单元16的电动驱动。此时，机械式驱动轴20侧的单向离合器24空转，不进行向内燃机1侧的动力传递。此外，无论机械驱动时还是电动驱动时，泵单元16的旋转方向均相同。

这样，上述实施例的油泵装置15可以进行机械驱动和电动驱动这两种驱动，但相对于泵单元16被收容于工作油所存在的变速器外壳11的内部，电动驱动所需的电动机17被安装于变速器外壳11的外壁30的外侧面。因此，电动机17万一出现故障时等的维修性良好。另外，由于连接线束的电动机17的连接器28位于变速器外壳11的外部，所以不需要对工作油进行特别的密封。而且，由于工作油与具有磁力的电动机17的周围不直接接触，所以没有工作油中的由铁粉等磁性体构成的异物被电动机17的磁力吸附的可能性。

另外，由于电动机17和泵单元16经由包含中间轴31等的减速齿轮机构19连接，所以可以提高电动机17相对于泵单元16的位置的配设位置即设计的自由度。例如，在上述实施例中，通过经由伞齿轮35、36将驱动方向变换90°，可以在不易与前轮5产生干涉的变速器外壳11的车辆前方的面上配设电动机17，而且，能够配置在不易受到泥溅起等的较高的位置(参照图3)。而且，由于插装有正齿轮37、38等，从而例如能够以避免与滤油器等其它零件的干涉的方式配置中间轴31。因此，在变速器外壳11的有限的尺寸中，容易兼得机械的驱动结构和电动驱动机构。

进而，电动机17的旋转经由减速齿轮机构19被减速为八分之一～四分之一左右，因此，转矩增加至4倍～8倍左右而被传递给泵单元16。因此，作为电动机17，可以利用小型的电动机。

此外，代替上述的伞齿轮35、36，也可以使用准双曲面齿轮，另外，代替正齿轮32、33、37、38，也可以使用斜齿轮等其它平行轴齿轮。

其次，图5～图7表示作为上述的横置型ff形式的汽车的自动变速器4用的油泵装置15，变更了电动机17的配设位置以及减速齿轮机构19的结构的第二实施例。此外，对与上述的实施例没有特别不同的部位省略重复的说明。

该第二实施例中，泵单元16以泵旋转轴22与内燃机1的旋转中心轴线平行的姿势配置于变速器外壳11的内部，并且经由具备单向离合器24的机械驱动用连接部18与机械式驱动轴20连接。

另一方面，电动机17安装于覆盖变速器外壳11的端面的侧盖13的外侧面，并且贯通侧盖13的壁13a的电动机旋转轴27与泵旋转轴22平行地配置。相较于上述实施例，电动机旋转轴27较长地构成，在前端部具备与泵旋转轴22侧的正齿轮38啮合的正齿轮41作为减速齿轮机构19。泵旋转轴22侧的正齿轮38与上述实施例相同，被设于成为单向离合器40的输入侧的外筒的外周面。

电动机旋转轴27侧的正齿轮41与泵旋转轴22侧的正齿轮38相比直径小，两者实现的减速比设定为8：1～4：1左右。即，以在电动机17以8000rpm旋转时泵单元16成为1000～2000rpm左右的旋转速度的方式设定两者的齿数比。

该实施例中，也得到与上述的实施例相同的作用效果。此外，如图6所示，电动机17以不易受泥溅起等的方式配置于较高的位置。

这样，根据本发明的结构，通过适宜设定减速齿轮机构19的结构，能够提高电动机17的配置自由度，能够根据车型等将电动机17配置在最佳的位置。例如，在变速器外壳11的侧盖13和前轮5之间的间隙小的情况下，可以采用图1～图4所示的实施例那种电动机17的配置，在间隙充分的情况下，可以采用图5～图7所示的实施例那种电动机17的配置。

以上，对将本发明作为横置型ff形式的汽车的变速器的油泵装置应用的实施例进行了说明，但是，本发明不限于此。例如，也可以作为图8所示那种纵置型fr(前置发动机/后轮驱动)形式的汽车的内燃机1或者变速器的油泵装置构成。在fr形式的汽车中，将内燃机1和变速器4例如有级型自动变速器4直列配置，经由传动轴43驱动后轮44，在图8的例子中，应用本发明作为自动变速器4的油泵装置15。而且，电动机17被安装于自动变速器4的外壳的侧面。在该情况下，由于泵单元16的泵旋转轴22与内燃机1的旋转中心轴线平行地配置，所以作为减速齿轮机构19，形成包含上述图4那种伞齿轮或者准双曲面齿轮的结构。