车辆用油

申请号 CN201010176305.X 申请日 2010-05-12 公开(公告)号 CN101886626B 公开(公告)日 2013-06-12
申请人 丰田自动车株式会社; 发明人 本田裕康; 宫田英树; 加藤信幸;
摘要 本 发明 涉及一种车辆用油 泵 。在从动 齿轮 (60)的外周面上设置有从沿周向方向分离的多个 位置 径向向外突出的多个凸部(90)。各个凸部(90)沿从动齿轮(60)的周向方向具有上升表面(92)和下降表面(94),上升表面(92)从最小直径位置沿与从动齿轮(60)的旋转方向相反的方向上升到最大直径位置,下降表面(94)从最大直径位置下降到相对于从动齿轮(60)的旋转方向邻近所述最大直径位置且位于最大直径位置后方的最小直径位置。下降表面(94)的周向长度(L2)大于上升表面(92)的周向长度(L1)。
权利要求

1.一种车辆用内齿轮,包括:
泵体(40),其具有由圆筒形内周面(50)形成的泵室(52);
从动齿轮(60),其呈环形且具有内齿(58),并且所述从动齿轮(60)通过与所述圆筒形内周面(50)配合而由所述圆筒形内周面(50)以可旋转的方式支撑;以及驱动齿轮(68),其具有与所述从动齿轮(60)的所述内齿(58)相啮合外齿(66)并绕从所述从动齿轮(60)的旋转中心偏移的旋转中心以可旋转的方式设置,并且所述驱动齿轮(68)以可旋转的方式驱动所述从动齿轮(60),其中:
在所述从动齿轮(60)的外周面上形成有从在周向方向上隔开的多个位置径向地向外突出的多个凸部(90);
每个所述凸部(90)在所述从动齿轮(60)的周向方向上具有上升表面(92)和下降表面(94),所述上升表面(92)从最小直径位置(p1)沿与所述从动齿轮(60)的旋转方向相反的方向上升到最大直径位置(p2),所述下降表面(94)从所述最大直径位置(p2)下降到相对于所述从动齿轮(60)的旋转方向位于所述最大直径位置(p2)后方且与所述最大直径位置(p2)相邻的最小直径位置(p1);并且
所述下降表面(94)的周向长度(L2)大于所述上升表面(92)的周向长度(L1)。
2.如权利要求1所述的车辆用内齿轮油泵,其中,每个所述凸部(90)的表面形成为使得在所述凸部(90)的所述下降表面(94)与所述泵体(40)之间流动的液压流体流线不发生剥离。
3.如权利要求1所述的车辆用内齿轮油泵,其中,每个所述凸部(90)的所述下降表面(94)在所述从动齿轮(60)的周向方向上形成为流线型形状。
4.如权利要求3所述的车辆用内齿轮油泵,其中,每个所述凸部(90)的所述上升表面(92)形成为从所述凸部(90)的与相对于所述从动齿轮(60)的旋转方向与所述上升表面(92)相邻且位于所述上升表面(92)前方的所述下降表面(94)的所述流线型形状的末端位置相重合的位置上升。
5.如权利要求1所述的车辆用内齿轮油泵,其中,在每个所述凸部(90)的所述上升表面(92)上形成湍流产生部,用于产生湍流以将在每个所述凸部(90)与所述泵体(40)之间流动的液压流体的流线的剥离位置相对于所述从动齿轮(60)的旋转方向向后移动。
6.如权利要求5所述的车辆用内齿轮油泵,其中,所述湍流产生部是沿所述从动齿轮(60)的在轴向方向上的宽度方向延伸的突起(102)。
7.如权利要求5所述的车辆用内齿轮油泵,其中,所述湍流产生部是沿所述从动齿轮(60)的在轴向方向上的宽度方向延伸的沟槽(104)。
8.如权利要求5所述的车辆用内齿轮油泵,其中,所述湍流产生部是在所述从动齿轮(60)的在轴向方向上的宽度方向上以预定间隔布置的多个突起(106)。
9.如权利要求5所述的车辆用内齿轮油泵,其中,所述湍流产生部是在所述从动齿轮(60)的在轴向方向上的宽度方向上以预定间隔布置的多个孔(108)。
10.如权利要求6所述的车辆用内齿轮油泵,其中,所述突起(102)的垂直于所述从动齿轮(60)的在轴向方向上的宽度方向的横截面的形状为半圆形、矩形、三形或多角形。
11.如权利要求7所述的车辆用内齿轮油泵,其中,所述沟槽(104)的垂直于所述从动齿轮(60)的在轴向方向上的宽度方向的横截面的形状为半圆形、矩形、三角形或多角形。
12.如权利要求1至11中任意一项所述的车辆用内齿轮油泵,其中,
所述上升表面(92)形成为使得所述从动齿轮(60)的径向方向上的厚度从相对于所述从动齿轮(60)的旋转方向位于最大直径位置(p2)前方的最小直径位置(p1)严格增大到所述最大直径位置(p2);并且
所述下降表面(94)形成为使得所述从动齿轮(60)的径向方向上的厚度从所述最大直径位置(p2)严格减小到相对于所述从动齿轮(60)的旋转方向位于所述最大直径位置(p2)后方的最小直径位置(p1)。

说明书全文

车辆用油

技术领域

[0001] 本发明涉及一种车辆用内齿轮油泵,更具体地,涉及减小车辆用内齿轮油泵的旋转阻的技术。

背景技术

[0002] 一种已知的车辆用内齿轮油泵设有:泵体,其具有由圆筒形内周面形成的泵室;环形从动齿轮,其具有内齿并且通过与圆筒形内周面相配合而由圆筒形内周面以可旋转的方式支撑;以及驱动齿轮,其具有与从动齿轮的内齿相啮合外齿,驱动齿轮以能够绕从从动齿轮的旋转中心偏移的旋转中心旋转的方式设置,并且以可旋转的方式驱动从动齿轮。
在这类车辆用内齿轮油泵中,当从动齿轮不旋转时,其自重使得其接触泵体。然而,当从动齿轮被以可旋转的方式驱动时,从动齿轮与泵体之间的环形间隙中的液压流体通过从动齿轮的旋转而被牵引,并从而在间隙中沿周向方向移动。当液压流体朝着从动齿轮和泵体靠在一起的位置流入逐渐缩窄的间隙中时,在该位置产生最大动压力,使得从动齿轮在不接触泵体的情况下受到支撑。顺带地,该动压力是作用成将从动齿轮的外周面朝内周侧推动的压力。
[0003] 该车辆用内齿轮油泵存在的一个问题在于例如在低旋转速度且当产生较大液压压力时从动齿轮晃动(即从动齿轮的旋转中心晃动)。从动齿轮的旋转中心的该晃动可能造成从动齿轮的外周面与泵体的圆筒形内周面之间的润滑状态变成边界润滑状态,使得出现有可能增大从动齿轮的旋转阻力的摩擦损失。为解决这一问题,日本实用新型申请公开号No.61-171885(JP-U-61-171885)提出了用于抑制从动齿轮的旋转中心的晃动的技术。在JP-U-61-171885中,在从动齿轮的外周面上在周向方向以预定间隔设有多个凹部,各具有垂直于从动齿轮的旋转轴线的台阶状横截面。当从动齿轮以可旋转的方式被驱动时,形成于从动齿轮的外周面与泵体之间的间隙的凹部所在部分中的液压流体中产生的动压力比缺少该凹部的结构所产生的动压力大得多。与缺少该凹部的结构相比,由于作用在从动齿轮上的动压力大得多,所以提高了JP-U-61-171885中所描述的车辆用内齿轮油泵中从动齿轮的自对齐能力,这使得能够抑制从动齿轮的旋转中心的晃动。
[0004] 顺带地,在上述内齿轮油泵中,解决了从动齿轮旋转时从动齿轮的旋转中心晃动的问题,从而通过如上所述在从动齿轮的外周面上形成多个凹部而产生相对较大的动压力,而使得能够在从动齿轮与泵体之间保持良好的润滑状态。其结果是,能够抑制因从动齿轮和油泵彼此接触或彼此靠近而造成的摩擦损失,所以在这方面,认为减小了从动齿轮的旋转摩擦。然而,形成多个凹部在从动齿轮和泵体之间的间隙的间隙高度增大部分处造成在与从动齿轮的旋转方向相反的方向上的压力下降。因此,从动齿轮与泵体之间的间隙在周向方向的压力差增大以作用在从动齿轮上,引起阻碍从动齿轮旋转的力,即压力牵引(压力阻力)。其结果是,带来从动齿轮的旋转阻力增大的新问题。

发明内容

[0005] 本发明提供了一种车辆用内齿轮油泵,其中通过减小作用在从动齿轮上的压力牵引(压力阻力)而减小旋转阻力。
[0006] 本发明的第一方面涉及一种车辆用内齿轮油泵。该内齿轮油泵包括:泵体,其具有由圆筒形内周面形成的泵室;从动齿轮,其呈环形,其具有内齿,并且通过与圆筒形内周面相配合而由圆筒形内周面以可旋转的方式支撑;以及驱动齿轮,其具有与从动齿轮的内齿相啮合的外齿,其绕与从动齿轮的旋转中心偏移的旋转中心以可旋转的方式设置,并且以可旋转的方式驱动从动齿轮。在从动齿轮的外周面上形成从沿周向方向分离的多个位置径向向外突出的多个凸部。各个凸部沿从动齿轮的周向方向具有上升表面和下降表面,上升表面从最小直径位置沿与从动齿轮的旋转方向相反的方向上升到最大直径位置,下降表面从最大直径位置下降到相对于从动齿轮的旋转方向邻近所述最大直径位置且位于所述最大直径位置后方的最小直径位置。下降表面的周向长度大于上升表面的周向长度。
[0007] 在该车辆用内齿轮油泵中,在从动齿轮的外周面上形成从沿周向方向分离的多个位置径向向外突出的多个凸部。各个凸部沿从动齿轮的周向方向具有上升表面和下降表面。上升表面从最小直径位置沿与从动齿轮的旋转方向相反的方向上升到最大直径位置,而下降表面从最大直径位置下降到相对于从动齿轮的旋转方向邻近所述最大直径位置且位于所述最大直径位置后方的最小直径位置。此外,下降表面的周向长度大于上升表面的周向长度。相应地,凸部的上升表面和泵体之间流动的液压流体中产生相对较大的动压力,所以提高了从动齿轮的自对齐能力。此外,在凸部的下降表面与泵体之间形成的间隙的高度沿与从动齿轮的旋转方向相反的方向逐渐增大,这阻止了流过间隙的液压流体的剥离。其结果是,阻止了因所述剥离而造成的从动齿轮与泵体之间流动的液压流体沿周向方向的压力差,这又阻止了以阻碍从动齿轮旋转的方式作用在从动齿轮上的压力牵引(压力阻力)增大。这样,能够减小从动齿轮的旋转阻力。另外,由于减小了从动齿轮的旋转阻力,所以也能够减小驱动齿轮的旋转阻力(即,轴向扭矩阻力)。
[0008] 在上述结构中,各个凸部的表面可形成为使得凸部的下降表面与泵体之间流动的液压流体的流线不发生剥离。
[0009] 在根据本示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵中,各个凸部的表面形成为使得凸部的表面与泵体之间流动的液压流体的流线不发生剥离。相应地,在从动齿轮与泵体之间的间隙中的液压流体的流动变得平滑,从而阻止了因所述剥离而造成的从动齿轮的牵引阻力的增大。其结果是,能够减小从动齿轮的旋转阻力。
[0010] 在上述结构中,各个凸部的下降表面可沿从动齿轮的周向方向形成流线型形状。
[0011] 根据该结构,各个凸部的下降表面可沿从动齿轮的周向方向形成流线型形状。因此,能够阻止流过各个凸部的下降表面与泵体之间的间隙的液压流体中的剥离,从而又阻止了在所述间隙中的液压流体流中发展出旋涡。其结果是,能够阻止因液压流体的旋涡(即剥离)而造成的作用在从动齿轮上的压力牵引的增大,这使得能够减小从动齿轮的旋转阻力。
[0012] 另外,在上述结构中,各个凸部的上升表面可形成为从凸部的与相对于从动齿轮的旋转方向与上升表面相邻且位于该上升表面前方的下降表面的流线型形状的末端位置相重合的位置上升。
[0013] 根据该结构,凸部的上升表面从沿从动齿轮的旋转方向邻近上升表面且位于该上升表面前方的凸部的下降表面的流线型形状的末端前方的位置上升。因此,例如与凸部的上升表面形成为从以下位置上升的情况相比,即沿从动齿轮的旋转方向位于沿从动齿轮的旋转方向邻近该上升表面且位于该上升表面前方的凸部的流线型形状的末端位置后方的位置,在流过从动齿轮与泵体之间的间隙的液压流体中沿周向方向的压力差较小,所以作用在从动齿轮上的压力牵引较小,这使得能够进一步减小从动齿轮的旋转阻力。
[0014] 另外,在上述结构中,在各个凸部的上升表面上形成湍流产生部,用于产生湍流以将在每个凸部与泵体之间流动的液压流体的流线的剥离位置相对于从动齿轮的旋转方向向后移动。
[0015] 根据本结构,在凸部的上升表面上形成湍流产生部,用于产生湍流,所述湍流将液压流体的流线的剥离位置相对于从动齿轮的旋转方向向后移动。其结果是,与不设置湍流产生部的情况相比,在下降表面与泵体之间的液压流体的剥离位置(即,为开始剥离点的边界层位置)相对于从动齿轮的旋转方向向后移动,这阻止了剥离。因此,还能够抑制因所述剥离而造成的作用在从动齿轮上的压力牵引的增大,这使得能够减小从动齿轮的旋转阻力。另外,与不设置湍流产生部的情况相比,即使凸部的下降表面的梯度较陡,也能够阻止剥离,这增大了将凸部布置在从动齿轮的外周面上的自由度。例如,能够将更大数量的凸部布置在从动齿轮的外周面上。其结果是,能够进一步提高从动齿轮的自对齐能力。另外,将更大数量的凸部布置在从动齿轮的外周面上使得能够优化产生的用于自动对齐从动齿轮的动压力(自对齐力)的平衡。
[0016] 另外,在上述结构中,湍流产生部可以是沿从动齿轮的在轴向方向上的宽度方向延伸的突起。
[0017] 根据该结构,湍流产生部是沿从动齿轮的在轴向方向上的宽度方向延伸的突起,所以当例如通过模制或通过烧结(粉末冶金)等而制造从动齿轮时,能够将突起与从动齿轮同时(即,在模制过程中)且相对容易地一体形成,这使得能够更廉价地制造从动齿轮。
[0018] 在上述结构中,湍流产生部可以是沿从动齿轮的在轴向方向上的宽度方向延伸的沟槽。
[0019] 根据该结构,湍流产生部是沿从动齿轮的在轴向方向上的宽度方向延伸的沟槽,所以当例如通过模制或通过烧结(粉末冶金)等而制造从动齿轮时,能够同时(即,在模制过程中)将沟槽相对容易地形成在从动齿轮中,这使得能够更廉价地制造从动齿轮。
[0020] 另外,在上述结构中,湍流产生部可以是沿从动齿轮的在轴向方向上的宽度方向以预定间隔布置的多个突起。
[0021] 根据该结构,湍流产生部是沿从动齿轮的在轴向方向上的宽度方向以预定间隔布置的多个突起,所以当例如通过模制或通过烧结(粉末冶金)等而制造从动齿轮时,能够将突起与从动齿轮同时(即,在模制过程中)且相对容易地一体形成,这使得能够更廉价地制造从动齿轮。
[0022] 另外,在上述结构中,湍流产生部可以是沿从动齿轮的在轴向方向上的宽度方向以预定间隔布置的多个孔。
[0023] 根据该结构,湍流产生部是沿从动齿轮的在轴向方向上的宽度方向以预定间隔布置的多个孔,所以当例如通过模制或通过烧结(粉末冶金)等而制造从动齿轮时,能够同时(即,在模制过程中)将多个孔相对容易地形成在从动齿轮中,这使得能够更廉价地制造从动齿轮。
[0024] 这里,在本说明书中,用词流线型形状指的是绕物体的流体流是光滑的使得在流动中不发展出旋涡的物体形状。换言之,用词流线型形状指的是当物体以适当的姿态放置在指定流体流中时物体的形状并不造成流体的边界层在物体表面处发展成剥离,从而不发展出旋涡。另外,用词剥离指的是流体微粒从放置在指定流体流中的物体表面分离的现象。而当不发生剥离时,意味着流体微粒不从放置在指定流体流中的物体表面分离。
附图说明
[0025] 从参照附图的示例性实施方式的以下描述中,本发明的前述和进一步的特征和优点将变得显而易见,在附图中相似的数字用于代表相似的元件,并且其中:
[0026] 图1是车辆动力传递设备的一部分的局部剖视图,其包括根据本发明第一至第五示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵;
[0027] 图2是从安装于图1所示的变速器箱的泵体侧示出的组装于泵体的从动齿轮和驱动齿轮的视图;
[0028] 图3是如图2所示的驱动齿轮和从动齿轮的放大图;
[0029] 图4是图2中由线IV所包围的部分的放大图;
[0030] 图5是示出当液压流体流过形成为使得流动路径高度如图6的格式所示那样连续下降的缩窄流动路径时液压流体中产生的动压力、与当液压流体流过形成为使得流动路径高度是如图7的帧格式所示那样一致的平行流动路径时液压流体中产生的动压力之间的比较的图;
[0031] 图6是示出液压流体流过形成为使得流动路径高度连续下降的缩窄流动路径的方式的帧格式的图;
[0032] 图7是示出液压流体流过一致高度的平行流动路径的方式的帧格式的图;
[0033] 图8示出当通过上升表面而在间隙中设置缩窄流动路径时,在从动齿轮与泵体之间的间隙在周向方向上的高度比和流过间隙的液压流体中产生的动压力、与间隙中不设置缩窄流动路径时的高度比之间的比较的图;
[0034] 图9是示出当从动齿轮的旋转中心旋转且与泵体的周向内周面的轴线匹配时,从液压流体作用在从动齿轮上的压力的帧格式的图;
[0035] 图10是示出当从动齿轮相对于泵体的短周向内周面偏心地旋转时,从液压流体作用在从动齿轮上的压力的帧格式的图;
[0036] 图11是示出在图2所示的泵体和从动齿轮的周向方向的一部分的帧格式的图;
[0037] 图12是示出相关技术领域的油泵中的泵体和从动齿轮的周向方向的一部分的帧格式的图;
[0038] 图13是这样的图,其中实线代表笛卡尔(垂直)坐标系中的所谓斯特贝克(Stribeck)曲线,其中横轴代表流过从动齿轮与泵体之间的间隙的液压流体的粘度乘以从动齿轮和泵体的滑动速度的乘积除以施加到从动齿轮的外力(即负载)的商,并且纵轴代表从动齿轮与泵体之间的摩擦系数
[0039] 图14是根据本发明第二示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵的驱动齿轮和从动齿轮的放大图,其对应于图3;
[0040] 图15是图14所示的从动齿轮的上升表面及其周围区域的局部立体图;
[0041] 图16是流过这样的流动路径的液压流体的以箭头指示的流线的帧格式的图,其中流动路径设有在垂直于流动的方向上突出形成的凸部;
[0042] 图17是流过这样的流动路径的液压流体的以箭头指示的流线的帧格式的图,其中流动路径设有在垂直于流动的方向上突出形成的凸部,以及在凸部的外周面的上游侧上作为小湍流产生部的小突起部;
[0043] 图18是根据本发明第三示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵中如图14所示的从动齿轮的上升表面及其周围区域的局部立体图,其对应于图15;
[0044] 图19是根据本发明第四示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵中如图14所示的从动齿轮的上升表面及其周围区域的局部立体图,其对应于图15;
[0045] 图20是根据本发明第五示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵中如图14所示的从动齿轮的上升表面及其周围区域的局部立体图,其对应于图15;以及
[0046] 图21是图18所示的泵体和从动齿轮的凸部的在垂直于从动齿轮的宽度方向的方向上的剖视图。

具体实施方式

[0047] 以下将参照附图更加详细地描述本发明的第一至第五示例性实施方式。顺带地,以下示例性实施方式中所描述的图已经适当地进行了简化或改动,所以并不总是准确地示出这些部分的尺寸比例和形状等。
[0048] 图1是车辆动力传递设备11的部分的局部剖视图,其包括根据本发明一个示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵(以下简称为“油泵”)10。该车辆动力传递设备11包括设置在用作车辆驱动源的发动机曲轴(即,输出构件)12后方(即,相对于来自发动机的动力流而言处于下游)的自动变速器16和变矩器14。顺带地,在图1中,仅示出了自动变速器16的一部分。
[0049] 如图1所示,变矩器14包括泵轮18、涡轮22、以及导轮26。泵轮18连接于发动机的曲轴12使得动力能够在它们之间传递。涡轮22设置成使得能够相对于泵轮18旋转,并且连接于自动变速器16的输入轴20使得动力能够在它们之间传递。导轮26设置在泵轮18与涡轮22之间,并且通过单向离合器24以可旋转的方式被支撑。输入轴20还起到用作变矩器14的输出构件的涡轮轴的作用。在以这种方式构造的变矩器14中,与曲轴12一起旋转的泵轮18的旋转经通过泵轮18而循环的液压流体传递到涡轮22。这里,在输入轴20的外周侧上、泵轮18的内周部上设有圆筒形套管28,所述套管28突出到与自动变速器16侧相对的侧,即与涡轮22侧相对。油泵10由该套管28以可旋转的方式驱动。
[0050] 自动变速器16是已知的有级式自动变速器,包括多个行星齿轮组和多个液压摩擦接合装置,其中所述液压摩擦接合装置用于选择性地将这些行星齿轮组的构成元件彼此接合或接合至非旋转构件;并且通过根据来自换档电子控制单元的换档指令选择性地接合多个液压摩擦接合装置而选择性地设置多个速度。在以这种方式构造而成的自动变速器16中,与涡轮22一起旋转的输入轴20的旋转根据速度而变化并随后输出。顺带地,均未示出的例如传动轴、差动齿轮单元、以及轮轴等设置在自动变速器16后方(即其下游)。来自自动变速器16的旋转输出经传动轴、差动齿轮单元、以及轮轴而传递到驱动轮
[0051] 变矩器14和自动变速器16容纳在圆筒形变速器箱32内部,所述变速器箱32固定于图1中由交替的长和两短虚线所示的发动机缸体30上。输入轴20设置成穿过设置在变速器箱32内部的、容纳变矩器14的腔体和容纳自动变速器16的腔体之间的间隔壁。油泵10设置在该间隔壁中。油泵10包括泵体40和泵盖46。泵体40形成为环形形状,位于套管28的外周侧上,并通过螺栓38固定于变速器箱32同时安装到形成于变速器箱32的内周面中的台阶孔36中。泵盖46形成为环形形状,位于输入轴20的外周侧上,并通过螺栓44固定于泵体40上同时安装到泵体40的端表面中形成的浅的且直径相对较大的安装孔42中,位于泵体40的与变矩器14相对的侧上。在泵体40的安装孔42的底表面中形成有圆筒形内周面50,该内周面50具有小于安装孔42的直径,并呈具有与套管28和输入轴20的中央旋转轴线C1相偏移的轴线O1的短圆筒形表面形状。泵体40具有由圆筒形内周面50形成的泵室52。该泵室52由套管28的外周侧上的、相对于套管28的中央旋转轴线C1偏移的环形空间形成。
[0052] 图2是从安装于图1所示的变速器箱32的泵体40侧观察的油泵10的视图。顺带地,图1所示的油泵10的表面是沿图2中的线I-I的剖面。如图1和图2所示,油泵10具有:泵体40,其具有由圆筒形内周面50形成的泵室52;泵盖46,其覆盖泵室52的一端侧上的开口;环形从动齿轮60,其具有内齿58并且通过与圆筒形内周面50相配合而由圆筒形内周面50以可旋转的方式支撑;以及驱动齿轮68,其具有与从动齿轮60的内齿58相啮合的外齿66,安装在套管28的外周面上使其能够绕与从动齿轮60的中央旋转轴线C2偏移的中央旋转轴线C1旋转,并且以可旋转的方式驱动从动齿轮60。驱动齿轮68由套管28以绕中央旋转轴线C1沿图2的箭头“a”所指示的旋转方向旋转的方式驱动。从动齿轮60由驱动齿轮68以绕中央旋转轴线C2沿图2的箭头“b”所指示的旋转方向旋转的方式驱动。本发明第一示例性实施方式中的油泵10是内齿轮泵,其中外齿66和从动齿轮60的内齿
58(其比外齿66的数量多一个)在泵室52的下部啮合在一起。在泵室52由从动齿轮60的内齿58与驱动齿轮68的外齿66划分形成的多个空间的容积当从动齿轮60在泵室52内从下向上移动时增大,而当从动齿轮60在泵室52内从上向下移动时减小,同时通过驱动齿轮68和从动齿轮60旋转而绕中央旋转轴线C2旋转。
[0053] 在安装于变速器箱32的泵体40的表面的外周部中形成有进入侧连接端口72和输送侧连接端口74。进入侧连接端口72连接于未示出的进油通道,用于接收循环到例如自动变速器16的油盘等的液压流体。输送侧连接端口74连接于未示出的管路油通道,用于将液压流体输送到控制例如液压摩擦接合装置等的液压控制回路。此外,泵体40中形成有第一油进入通道82和第一油输送(即,排出)通道86。第一油进入通道82将进入侧连接端口72与通向泵室52的泵体40侧的第一进入端口80连通。第一油输送(即,排出)通道86将输送侧连接端口74与通向泵室52的泵体40侧的第一排出端口84连通。这时,泵盖46中形成有未示出的第二油进入通道和同样未示出的第二油输送(即,排出)通道。第二油进入通道将进入侧连接端口72与未示出的通向泵室52的泵盖46侧的第二进入端口连通。第二油输送(即,排出)通道将输送侧连接端口74与未示出的通向泵室52的泵盖46侧的第二排出端口相连通。第二油进入通道通过形成于泵体40的安装孔42的底表面中的第一连通端口88而与第一油进入通道82连通。此外,第二油输送通道通过形成于泵体40的安装孔42的底表面中的第二连通端口89与第一油输送通道86连通。顺带地,第一进入端口80和第二进入端口形成于泵室52中驱动齿轮68的外周侧上在周向方向上的位置,在这里由从动齿轮60的内齿58和驱动齿轮68的外齿66划分形成的多个空间的容积通过驱动齿轮68和从动齿轮60的旋转而增大。另一方面,第一排出端口84和第二排出端口形成于泵室52中驱动齿轮68的外周侧上在周向方向上的位置,在这里由从动齿轮60的内齿58和驱动齿轮68的外齿66划分形成的多个空间的容积通过驱动齿轮68和从动齿轮60的旋转而减小。
[0054] 在以这种方式构造的油泵10中,随着驱动齿轮68通过套管28而在图2中箭头“a”所指示的旋转方向上旋转且从动齿轮60通过驱动齿轮68而沿图2中箭头“b”所指示的旋转方向旋转,来自油盘的液压流体被从第一进入端口80或第二进入端口汲上去并经由进入侧连接端口72以及或者第一油进入通道82或者第二油进入通道而进入泵室52中。这时,随着驱动齿轮68旋转,进入到泵室52中由从动齿轮60的内齿58和驱动齿轮68的外齿66划分形成的多个空间中的液压流体从这些空间的容积增大的周向位置运送到这些空间的容积减小的周向位置,然后从输送侧连接端口74经由或者第一排出端口84或者第二排出端口、以及第一油输送通道86或第二输送端口而排到液压控制回路中。
[0055] 图3是图2所示的驱动齿轮68和从动齿轮60的放大图。此外,图4是图2中线IV所包围的部分的放大图。如图2至图4所示,在从动齿轮60的外周面上设置有从沿周向方向等间距隔开的多个位置径向向外突出的多个(本示例性实施方式中为六个)凸部90。每个凸部90沿从动齿轮60的周向方向具有上升表面92和下降表面94。如图4所示,上升表面92沿与从动齿轮60的旋转方向相反的方向(即,沿与箭头“b”所指示的旋转方向相反的箭头“c”的方向)从最小直径位置p1上升到最大直径位置p2,下降表面94从最大直径位置p2下降到沿箭头“c”方向邻近最大直径位置p2的最小直径位置p1处。如图3所示,下降表面94的周向长度L2大于上升表面92的周向长度L1。在本示例性实施方式中,周向长度L2大约是周向长度L1的七倍。
[0056] 下降表面94形成为使得其与从动齿轮60的中央旋转轴线C2垂直的横截面的形状沿从动齿轮60的周向方向呈流线型。上升表面92形成为从与下降表面94的流线型形状的末端位置相重合的最小直径位置p1上升,其中该下降表面94相对于从动齿轮60的旋转方向(即,沿箭头“b”的方向)邻近该上升表面92且位于该上升表面92前方。更具体地,如图4所示,上升表面92形成为使得距中央旋转轴线C2的径向距离从最小直径位置p1(其与沿箭头“b”的方向邻近上升表面92的下降表面94的流线型形状的末端位置相重合)连续增大到最大直径位置p2(其与沿箭头“c”的方向邻近上升表面92的下降表面94的流线型形状的始端位置相重合)。另一方面,下降表面94形成为使得距中央旋转轴线C2的径向距离从最大直径位置p2(其与沿箭头“b”的方向邻近下降表面94的上升表面92的末端位置相重合)连续下降到上升表面92的始端位置的最小直径位置p1(其沿箭头“c”的方向邻近下降表面94)。上升表面92和下降表面94在从动齿轮60的外周面上沿周向方向连续且交替地形成。因此,从动齿轮60的外周面没有任何部分是距中央旋转轴线C2(当中央旋转轴线C2是曲率中心时)的径向距离沿周向方向恒定的局部圆筒形表面。在本示例性实施方式中,在从动齿轮60的外周面上形成上升表面92使得在上升表面92与泵体40的圆筒形内周面50之间形成的间隙的高度沿与从动齿轮60的旋转方向相反的方向以连续的方式急剧减小。另外,在从动齿轮60的外周面上形成下降表面94使得在下降表面94与泵体40的圆筒形内周面50之间形成的间隙的高度沿与从动齿轮60的旋转方向相反的方向以连续的方式逐渐增大。各个凸部90形成楔形形状,其中径向距离沿与从动齿轮60的旋转方向相反的方向逐渐减小。
[0057] 在设有这类从动齿轮60的油泵10中,当从动齿轮60旋转时,在从动齿轮60与泵体40之间形成的环形间隙中的液压流体被从动齿轮60的旋转牵引从而在间隙中沿周向方向移动。流到从动齿轮60的下降表面94的外周向侧上环形间隙的、从动齿轮60与泵体40之间的间隙高度减小的部分的液压流体造成在紧邻该高度减小部分前方的区域处产生最大动压力P。该动压力P作用在从动齿轮60上,将从动齿轮60的外周面朝内周侧推动。
因此,当从动齿轮60旋转时,从动齿轮60由泵体40以非接触的方式支撑。这时,当液压流体沿着下降表面94的外周侧(其中从动齿轮60与泵体40之间的环形间隙的高度沿与从动齿轮60的旋转方向相反的方向增大)流动时,由于下降表面94的周向长度L2大于上升表面92的周向长度L1而造成的间隙的高度沿与从动齿轮60的旋转方向相反的方向逐渐增大,阻止了液压流体流的剥离。因此,能够抑制因所述剥离而造成的间隙沿周向方向的压力差增大,并从而抑制作用在从动齿轮上、阻碍其旋转的压力牵引(即,压力阻力)。在本示例性实施方式中的油泵10中,在从动齿轮60的外周面上沿周向方向设置有多个凸部90,每个凸部90具有上述上升表面和下降表面。与不设置凸部90的模式相比,动压力P大很多,且更加抑制液压流体流中的剥离,这是由于从动齿轮60与泵体40之间的间隙中的液压流体的流动更平滑。现在将更加详细地描述这些情况。
[0058] 图5是示出两种情况之间的比较的图:当液压流体流过如图6的帧格式(frame format)所示的、形成为流动路径高度从高度h1连续降低到高度h2的缩窄流动路径时液压流体中产生的动压力P[Pa]与当液压流体流过如图7的帧格式所示的、形成为使得流动路径高度是一致的高度h2的平行流动路径时液压流体中产生的动压力P[Pa]的比较。在图5中,实线示出了当液压流体流过缩窄流动路径时液压流体中产生的动压力与缩窄流动路径中的流动方向位置X之间的关系。交替的长和短虚线示出了当液压流体流过平行流动路径时液压流体中产生的动压力P与平行流动路径中的流动方向位置X之间的关系。每个流动路径中液压流体中产生的动压力P具有这样的分布:其从流动方向位置X1朝流动方向位置X2逐渐增大,在流动方向位置X2正前方的区域处到达最大值P1和P2,然后从最大值P1和P2朝流动方向位置X2降低。这样,沿流动方向的动压力分布图在缩窄流动路径与平行流动路径之间看不到显著区别。然而,在产生的动压力P的值上能看到显著区别。即,在缩窄流动路径中产生的动压力P变得远大于在平行流动路径中产生的动压力P。这是由于所谓的楔效应。
[0059] 这同样适用于比较以下两种情况时产生的动压力的区别:如本示例性实施方式中那样,在从动齿轮60上形成多个凸部90,从而通过凸部90的上升表面92而在从动齿轮60与泵体40之间的间隙中形成缩窄流动路径的情况与不设置凸部90,从而在该间隙中不形成缩窄流动路径的情况。即,当如本示例性实施方式那样在从动齿轮60与泵体40之间的间隙中形成缩窄路径时流过缩窄路径的液压流体中产生的动压力P远大于流过不形成缩窄流动路径的间隙的液压流体中产生的动压力P。因此,在本示例性实施方式的油泵10中,在从动齿轮60与泵体40之间的间隙中上升表面92所在的六个位置处产生值相对较大的动压力P。该动压力P作用为自对齐力,用于将从动齿轮60与泵室52的轴线O1自动对齐。顺带地,不设置缩窄流动路径的情况例如是从动齿轮60的外周面形成为不带有不平部(即凹部或凸部)的圆筒形表面形状的情况。
[0060] 图8是示出以下两种情况之间的比较的图:当如本示例性实施方式中那样通过上升表面92在间隙中设有缩窄流动路径时,流过从动齿轮60与泵体40之间的间隙的液压流体中产生的最大压力P以及该间隙沿从动齿轮60的周向方向的高度比m(=h1/h2)与当在所述间隙中不设有缩窄流动路径时的最大压力P和所述高度比的比较。高度h1代表间隙的最大高度,而高度h2代表间隙的最小高度。在图8中,连接黑色圆圈的实线示出了当通过上升表面92在间隙中设置缩窄流动路径时在流过缩窄流动路径的液压流体中产生的最大动压力P与缩窄流动路径的最小高度h2(即,凸部90的最大直径位置p2与泵体40的圆筒形内周面50之间的间隙的高度)之间的关系。连接黑色方的实线示出了当通过上升表面92在间隙中设置缩窄流动路径时缩窄流动路径的高度比m(=h1/h2)与缩窄流动路径的最小高度h2之间的关系。另外,连接白色圆圈的交替的长和短虚线示出了当不设置凸部90使得间隙中不设置缩窄流动路径时流过间隙的液压流体产生的最大动压力P与所述间隙的最小高度h2之间的关系。连接白色方块的交替的长和短虚线示出了当间隙中不设置缩窄流动路径时间隙的高度比m(=h1/h2)与间隙的最小高度h2之间的关系。
[0061] 这时,在图8中,例如当高度h2是0.0002mm(0.2μm)时,即当如图9的帧格式(frame format)所示那样从动齿轮60的中央旋转轴线C2与泵体40的圆筒形内周面50的轴线O1对齐时,在凸部90的所有最大直径位置处产生的最大动压力P大致相同。由液压流体施加至从动齿轮60的根据动压力P的压力(即,将从动齿轮60从从动齿轮60的外周面朝中央旋转轴线C2推动的压力)在沿从动齿轮60的周向方向的任何凸部90都没有变化,如图9中的箭头“Pa”所示。
[0062] 另外,在图8中,例如当高度h2是0.00005mm(0.05μm)时,即当如图10的帧格式所示那样从动齿轮60的中央旋转轴线C2与泵体40的圆筒形内周面50的轴线O1不对齐,而是从该轴线O1偏移0.00015mm(0.15μm)时,流过间隙的液压流体中产生的动压力P随高度h2减小而增大。由液压流体施加至从动齿轮60的根据动压力P的压力(即,将从动齿轮60从从动齿轮60的外周面朝中央旋转轴线C2推动的压力)随高度h2减小而增大,如图10中的箭头“Pb”和“Pc”所示。
[0063] 如图8所示,当从动齿轮60与泵体40之间的间隙中设有缩窄流动路径时,流过该间隙的液压流体中产生的最大动压力P变得远大于间隙中不设置缩窄流动路径时的情况。这时,随着从动齿轮60相对于泵体40的偏移程度增大,动压力P以二次曲线增大。
[0064] 图11是示出图2所示的本发明第一示例性实施方式中沿泵体40和从动齿轮60的周向方向的一部分的帧格式的图。如图11所示,在本示例性实施方式的油泵10中,当从动齿轮60沿图11中箭头“b”所指示的方向旋转时,流过从动齿轮60与泵体40之间形成的间隙的液压流体的流线并不剥离,如箭头“d”所示,从而不会发展出旋涡。相应地,由于下降表面94与泵体40之间的间隙中的液压流体流中不发生剥离,所以阻止了间隙中的液压流体的压力急剧降低。其结果是,阻止了液压流体沿周向方向的压力差的增大。因为由于凸部90的上升表面92的形状形成为使其靠近泵体40的圆筒形内周面50的事实而使得在液压流体流中不发生剥离,所以凸部90的表面的形状形成为使得在凸部90的表面与泵体40的圆筒形内周面50之间流动的液压流体流中不发生剥离。
[0065] 图12是示出相关领域中沿泵体40和从动齿轮60的周向方向的一部分的帧格式的图。在图12中,在相关油泵的从动齿轮60的外周面上沿周向方向以预定间隔设有多个凹部100,其中与中央旋转轴线C2垂直的横截面呈台阶形,凹部100代替本示例性实施方式中的凸部90。如图12所示,在该油泵中,当从动齿轮60沿图12中箭头“b”所指示的方向旋转时,流过从动齿轮60与泵体40之间形成的间隙的液压流体的流线如箭头“e”所示那样剥离,从而发展出旋涡。即,在从动齿轮60与泵体40之间形成的间隙沿与从动齿轮60的旋转方向相反的方向增大的位置处,液压流体流剥离,从而发展出旋涡。其结果是,液压流体的压力在所述位置急剧下降,使得沿周向方向的液压流体的压力差增大。
[0066] 在根据本发明第一示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中,在从动齿轮60的外周面上设置有从沿周向方向分离的多个位置处径向向外突出的多个凸部90。每个凸部90具有沿从动齿轮60的周向方向的上升表面92和下降表面94。上升表面92沿与从动齿轮60的旋转方向相反的方向从最小直径位置p1上升到最大直径位置p2。下降表面94从最大直径位置p2下降到相对于从动齿轮60的旋转方向邻近最大直径位置p2且位于最大直径位置p2后方的最小直径位置p1。下降表面94的周向长度L2大于上升表面92的周向长度L1。即,上升表面92形成为使得从动齿轮60沿径向方向的厚度从相对于从动齿轮60的旋转方向位于最大直径位置p2前方的最小直径位置p1严格增大到最大直径位置p2,且下降表面94形成为使得从动齿轮60沿径向方向的厚度从最大直径位置p2严格下降到相对于从动齿轮60的旋转方向位于最大直径位置p2后方的最小直径位置p1。相应地,在凸部90的上升表面92与泵体40之间流动的液压流体中产生值相对较大的动压力P,从而提高从动齿轮60的自对齐能力。此外,凸部90的下降表面94与泵体40之间形成的间隙的高度沿与从动齿轮60的旋转方向相反的方向逐渐增大,这阻止了流过所述间隙的液压流体的剥离。其结果是,阻止了因剥离而造成的从动齿轮60和泵体40之间流动的液压流体沿周向方向的压力差增大,这又阻止了以妨碍从动齿轮60旋转的方式作用在从动齿轮60上的压力牵引(即,压力阻力)增大。因此,能够减小从动齿轮60的旋转阻力。另外,由于减小了从动齿轮60的旋转阻力,所以也能够减小驱动齿轮68的旋转阻力(即,轴向扭矩阻力)。
[0067] 在本示例性实施方式中,如上述那样提高了从动齿轮60的自对齐能力,使得即使旋转速度低或产生的液压压力大,油泵10也能在图13中交替的长和短虚线所示出的区域中操作。即,在本示例性实施方式的油泵10中,从动齿轮60和泵体40之间的润滑状态保持在混合润滑状态或流体润滑状态,从而阻止变成边界润滑状态,从而能够抑制摩擦损失的增大。其结果是,能够减小从动齿轮60的旋转阻力。流体润滑状态是这样的状态,其中从动齿轮60以可旋转的方式被驱动而不接触泵体40,并且其中从动齿轮60与泵体40之间形成的间隙的高度h2(即油膜厚度)与从动齿轮60的外周面和泵体40的圆筒形内周面50的表面粗糙度R[μm]相比足够大(即,h2>R)。另外,边界润滑状态是这样的状态,其中从动齿轮60以可旋转的方式被驱动同时接触泵体40,并且其中从动齿轮60与泵体40之间形成的间隙的高度h2(即油膜厚度)为零或接近零(即,h2<R)。另外,混合润滑状态是介于流体润滑状态与边界润滑状态之间的状态,并且其中高度h2(即油膜厚度)大致等于从动齿轮60的外周面和泵体40的圆筒形内周面50的表面粗糙度R[μm](即,h2≈R)。顺带地,图13是这样的图,其中实线代表笛卡尔(垂直)坐标系中的所谓斯特贝克(Stribeck)曲线,其中横轴代表流过从动齿轮60与泵体40之间的间隙的液压流体的粘度Z乘以从动齿轮60和泵体40的滑动速度N的乘积除以施加到从动齿轮60的外力(即负载F)的商,并且纵轴代表从动齿轮60与泵体40之间的摩擦系数μ。该斯特贝克曲线示出了摩擦系数μ相对于负载F和滑动速度N的变化。在图13中,沿横轴(即,Z×N/F)的值增大的方向按以下顺序划分出边界润滑区域、混合润滑区域、以及流体润滑区域,并且斯特贝克曲线为在混合润滑区域的流体润滑区域侧上摩擦系数μ最小。由于有交替的长和短虚线所表示的区域横跨混合润滑区域和流体润滑区域,因此本示例性实施方式中的油泵10在由交替的长和短虚线所指示的区域内以低摩擦系数μ操作。
[0068] 另外,在根据本示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中,各个凸部90的表面形成为使得在凸部90的表面和泵体40之间流动的液压流体的流线中不发生剥离。相应地,液压流体在从动齿轮60与泵体40之间的间隙中的流动变得平滑,从而阻止了因所述剥离而造成的从动齿轮60的压力牵引增大。其结果是,能够降低从动齿轮60的旋转阻力。
[0069] 进一步地,在根据本示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中,各个凸部90的下降表面94形成为沿从动齿轮60的周向方向的流线型。相应地,能够阻止流过每个凸部90的下降表面94与泵体40之间的间隙的液压流体的剥离,这又阻止了在所述间隙中的液压流体流中发展出旋涡。其结果是,能够阻止从动齿轮60的压力牵引因液压流体的旋涡(即,剥离)而增大,这又使得能够减小从动齿轮60的旋转阻力。
[0070] 另外,在根据本示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中,凸部90的上升表面92从与凸部90的下降表面94的流线型形状的末端位置相重合的最小直径位置p1上升,其中该下降表面94在从动齿轮60的旋转方向上邻近该上升表面92且位于该上升表面92前方。因此,例如,与当凸部90的上升表面92从沿从动齿轮60的旋转方向的最小直径位置p1——其与在从动齿轮60的旋转方向上邻近上升表面92且位于上升表面92前方的凸部90的流线型形状的末端位置相重合——后方的位置上升而形成的情况相比,流过从动齿轮
60与泵体40之间的间隙的液压流体的压力差较小,所以作用在从动齿轮60上的压力牵引较小,这使得能够进一步减小从动齿轮60的旋转阻力。
[0071] 接下来,将描述本发明第二至第五示例性实施方式。顺带地,在以下示例性实施方式的描述中,与上述示例性实施方式相同或相似的部分将用相似的附图标记来指代,并且将省略这些部分的描述。
[0072] 图14是根据本发明第二示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中的驱动齿轮68和从动齿轮60的放大图,其对应于上述第一示例性实施方式的图3。图15是图14所示的从动齿轮60的上升表面92及其周围区域的局部立体图。如图14和15所示,在本示例性实施方式中,在从动齿轮60的外周面上设置有从沿周向方向等间距地隔开的多个位置向外径向突出的多个(在本示例性实施方式中为11个)凸部90。在凸部90的上升表面92的沿上升表面92的周向方向的中央设置有沿从动齿轮60的宽度方向(即沿平行于从动齿轮60的中央旋转轴线C2的方向)延伸的小突起102。该小突起102用作小湍流产生部,用于通过造成湍流转捩(其将凸部90与泵体40之间靠近凸部90表面的液压流体流(见图2)从层流变成湍流)而产生少量湍流(其将液压流体的流线的剥离位置相对于从动齿轮60的旋转方向向后移动)。该突起部102形成为使得与从动齿轮60的宽度方向垂直的横截面呈半圆形,如图15所示。
[0073] 在设有具有此类小突起102的从动齿轮60的油泵10中,当从动齿轮60旋转时,从动齿轮60与泵体40之间形成的环形间隙中的液压流体通过从动齿轮60的旋转而被牵引,使其沿周向方向穿过间隙。当液压流体流过下降表面94的外周侧上的间隙时——其中环形间隙的高度沿与从动齿轮60的旋转方向相反的方向逐渐增大,如上所述,由于间隙高度逐渐增大,阻止了液压流体流的剥离。此外,在本示例性实施方式中,在形成于上升表面92上的小突起102的下游侧上产生少量湍流将下降表面94与泵体40之间的液压流体的剥离位置(即,为开始剥离点的边界层位置)相对于从动齿轮60的旋转方向向后移动,从而防止剥离。换言之,在小突起102的下游侧上产生的少量湍流作用为将在位于小突起102下游侧上的下降表面94的外周侧上流动的液压流体的剥离位置相对于从动齿轮60的旋转方向(即,朝下游侧)向后移动。其结果是,与例如上述第一示例性实施方式那样在上升表面92上不形成小突起102的情况相比,能够进一步阻止剥离的发生。
[0074] 接下来,将描述用作小湍流产生部的小突起102阻止液压流体剥离的方式。图16是示出流过设有凸部103的流动路径的液压流体的流线(由箭头A1至A4指代)的帧格式的图,其中凸部103例如沿与流动垂直的方向突出。当液压流体流过如图16所示的流动路径时,在凸部103的下游侧上流动路径高度急剧增大的位置处可能发生如箭头A4所示的液压流体剥离。相反,图17是示出流过设有如图16所示的凸部103以及小突起部102的液压流体的流线(由箭头A1至A4指代)的帧格式的图,其中小突起部102在凸部103的外周面的上游侧用作小湍流产生部。当液压流体流过如图17所示的流动路径时,小突起102的下游侧的流动通过小突起102而从层流变成湍流,从而沿着凸部103的表面产生少量湍流。其结果是,在凸部103的下游侧上流动路径高度急剧增大的位置处产生了从凸部103的顶端部到底端部包绕凸部103的流动,如箭头B3所示。相应地,即使如箭头B4所示那样发生剥离,该液压流体的剥离也将较小。因此,能够通过小突起102来阻止小突起102的下游侧上的剥离。这同样适用于本示例性实施方式中用设置在从动齿轮60的凸部90的上升表面92上的小突起102来阻止剥离。
[0075] 在根据本示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中,除了形成于上升表面92的小突起102之外的结构与上述第一示例性实施方式是相同的。在从动齿轮60的外周面上设置有从沿周向方向分离的多个位置径向向外突出的多个凸部90。每个凸部90沿从动齿轮60的周向方向具有上升表面92和下降表面94。上升表面92从沿与从动齿轮60的旋转方向相反的方向从最小直径位置p1上升到最大直径位置p2,而下降表面94从最大直径位置p2下降到相对于从动齿轮60的旋转方向邻近最大直径位置p2且位于最大直径位置p2后方的最小直径位置p1。此外,下降表面94的周向长度L2大于上升表面92的周向长度。相应地,能够如第一示例性实施方式那样减小从动齿轮60和驱动齿轮68的旋转阻力。
[0076] 另外,在根据本示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中,在凸部90的上升表面92上设置有小突起102作为小湍流产生部,用于通过在凸部90和泵体40之间流动的液压流体流中造成湍流转捩而产生少量湍流,所述少量湍流将液压流体的流线的剥离位置相对于从动齿轮60的旋转方向向后移动。其结果是,与不设置小突起102的情况相比,下降表面94与泵体40之间的液压流体的剥离位置(即,为开始剥离点的边界层位置)相对于从动齿轮60的旋转方向向后移动,从而阻止剥离。相应地,能够抑制因所述剥离而作用在从动齿轮60上的压力牵引的增大,这又使得能够减小从动齿轮60的旋转阻力。另外,与不设置小突起102的情况相比,即使凸部90的下降表面94的梯度较陡,也能够阻止剥离,这增大了将凸部90布置在从动齿轮60的外周面上的自由度。例如,可在从动齿轮60的外周面上布置更多数量的凸部90。其结果是,能够进一步提高从动齿轮60的自对齐能力。另外,在从动齿轮60的外周面上设置更多数量的凸部90使得能够优化用于自动对齐从动齿轮60的产生的动压力P的平衡。
[0077] 此外,在根据本示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中,小突起102是沿从动齿轮60的宽度方向延伸的小突起,所以当例如通过模制或通过烧结(粉末冶金)等制造从动齿轮60时,能够同时(即在模制期间)相对容易地将小突起102与从动齿轮60一体形成,这使得能够廉价地制造从动齿轮60。
[0078] 图18是根据本发明第三示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中、图14所示的从动齿轮60的上升表面92及其周围区域的局部立体图,其对应于上述第二示例性实施方式的图15。如图18所示,在本示例性实施方式中的从动齿轮60的外周面上设置有从沿周向方向等间距地隔开的多个位置向外径向突出的多个(在本示例性实施方式中为11个)凸部90。在凸部90的上升表面92的沿上升表面92的周向方向的中央设置有沿从动齿轮60的宽度方向延伸的沟槽104。该沟槽104用作小湍流产生部,用于通过在凸部90与泵体
40之间流动的液压流体流(见图2)中造成湍流转捩而产生少量湍流,以将液压流体的流线的剥离位置相对于从动齿轮60的旋转方向向后移动。该沟槽104形成为使得与从动齿轮
60的宽度方向垂直的横截面呈半圆形,如图18所示。
[0079] 在设有具有此类沟槽104的从动齿轮60的油泵10中,当从动齿轮60旋转时,从动齿轮60与泵体40之间形成的环形间隙中的液压流体通过从动齿轮60的旋转而被牵引,使其沿周向方向穿过间隙。当液压流体流过下降表面94的外周侧上的间隙时——其中环形间隙的高度沿与从动齿轮60的旋转方向相反的方向逐渐增大,如上所述,由于间隙高度逐渐增大,阻止了液压流体流的剥离。此外,在本示例性实施方式中,在形成于上升表面92中的沟槽104的下游侧上产生少量湍流将下降表面94与泵体40之间的液压流体的剥离位置(即,为开始剥离点的边界层位置)相对于从动齿轮60的旋转方向向后移动。换言之,在沟槽104的下游侧上产生的少量湍流作用为将在位于沟槽104下游侧上的下降表面94的外周侧上流动的液压流体的剥离位置相对于从动齿轮60的旋转方向(即,朝下游侧)向后移动。其结果是,与例如上述第一示例性实施方式那样在上升表面92上不形成沟槽104的情况相比,能够进一步阻止剥离的发生。
[0080] 在根据本示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中,除形成在上升表面92中的沟槽104以外的结构与上述第一示例性实施方式中相同。相应地,正如第一示例性实施方式那样,能够减小从动齿轮60和驱动齿轮68的旋转阻力。
[0081] 另外,在根据本示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中,在凸部90的上升表面92中设置有沟槽104作为小湍流产生部,用于通过在凸部90和泵体40之间流动的液压流体流中造成湍流转捩而产生少量湍流,所述少量湍流将液压流体的流线的剥离位置相对于从动齿轮60的旋转方向向后移动。其结果是,正如第二示例性实施方式,与不设置沟槽104的情况相比,能够减小从动齿轮60的旋转阻力。另外,例如可在从动齿轮60的外周面上布置更多数量的凸部90,这使得能够进一步提高从动齿轮60的自对齐能力,并且能够优化用于自动对齐从动齿轮60的产生的动压力P的平衡。
[0082] 此外,在根据本示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中,沟槽104是沿从动齿轮60的宽度方向延伸的沟槽,所以当例如通过模制或通过烧结(粉末冶金)等制造从动齿轮60时,能够同时(即在模制期间)相对容易地将沟槽104形成在从动齿轮60中,这使得能够廉价地制造从动齿轮60。
[0083] 图19是根据本发明第四示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中、图14所示的从动齿轮60的上升表面92及其周围区域的局部立体图,其对应于上述第二示例性实施方式的图15。如图19所示,在本示例性实施方式的从动齿轮60的外周面上设置有从沿周向方向等间距地隔开的多个位置向外径向突出的多个(在本示例性实施方式中为11个)凸部90。在凸部90的上升表面92的沿上升表面92的周向方向的中央沿从动齿轮60的宽度方向设置有以预定间隔布置的多个(本示例性实施方式中为四个)小突起106。多个小突起106用作小湍流产生部,用于通过在凸部90与泵体40之间流动的液压流体流(见图2)中造成湍流转捩而产生少量湍流,以将液压流体的流线的剥离位置相对于从动齿轮60的旋转方向向后移动。多个小突起106形成为使得与从动齿轮60的宽度方向垂直的横截面呈半圆形,如图17所示。
[0084] 在设有具有此类多个小突起106的从动齿轮60的油泵10中,当从动齿轮60旋转时,从动齿轮60与泵体40之间形成的环形间隙中的液压流体通过从动齿轮60的旋转而被牵引,使其沿周向方向穿过间隙。当液压流体流过下降表面94的外周侧上的间隙时——其中环形间隙的高度沿与从动齿轮60的旋转方向相反的方向逐渐增大,如上所述,由于间隙高度逐渐增大,阻止了液压流体流的剥离。此外,在本示例性实施方式中,在形成于上升表面92中的多个小突起106的下游侧上产生少量湍流将下降表面94与泵体40之间的液压流体的剥离位置(即,开始剥离点的边界层位置)相对于从动齿轮60的旋转方向向后移动,从而阻止剥离。换言之,在多个小突起106的下游侧上产生的少量湍流作用为将在位于多个小突起106下游侧上的下降表面94的外周侧上流动的液压流体的剥离位置相对于从动齿轮60的旋转方向(即,朝下游侧)向后移动。其结果是,与例如上述第一实施方式那样在上升表面92上不形成多个小突起106的情况相比,能够进一步阻止剥离的发生。
[0085] 在根据本示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中,除形成在上升表面92上的多个小突起106以外的结构与上述第一示例性实施方式中相同。相应地,正如第一示例性实施方式那样,能够减小从动齿轮60和驱动齿轮68的旋转阻力。
[0086] 另外,在根据本示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中,在凸部90的上升表面92中设置有多个小突起106作为小湍流产生部,用于通过在凸部90和泵体40之间流动的液压流体流中造成湍流转捩而产生少量湍流,所述少量湍流将液压流体的流线的剥离位置相对于从动齿轮60的旋转方向向后移动。其结果是,正如第二示例性实施方式,与不设置多个小突起106的情况相比,能够减小从动齿轮60的旋转阻力。另外,例如可在从动齿轮
60的外周面上布置更多数量的凸部90,这使得能够进一步提高从动齿轮60的自对齐能力,并且能够优化用于自动对齐从动齿轮60的产生的动压力P的平衡。
[0087] 此外,在根据本示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中,多个小突起106是沿从动齿轮60的宽度方向以预定间隔布置的多个小突起,所以当例如通过模制或通过烧结(粉末冶金)等制造从动齿轮60时,能够同时(即在模制期间)相对容易地将小突起106与从动齿轮60一体形成,这使得能够廉价地制造从动齿轮60。
[0088] 图20是根据本发明第五示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中、图14所示的从动齿轮60的上升表面92及其周围区域的局部立体图,其对应于上述第二示例性实施方式的图15。图21是图18中所示的泵体40和从动齿轮60的凸部90的沿与从动齿轮60的宽度方向垂直的方向的剖视图。如图20和图21所示,在本示例性实施方式的从动齿轮60的外周面上设置有从沿周向方向等间距地隔开的多个位置向外径向突出的多个(在本示例性实施方式中为11个)凸部90。在凸部90的上升表面92的沿上升表面92的周向方向的中央设置沿从动齿轮60的宽度方向以预定间隔布置的多个(本示例性实施方式中为五个)小孔108。多个小孔108用作小湍流产生部,用于通过在凸部90与泵体40之间流动的液压流体流(见图2)中造成湍流转捩而产生少量湍流,以将液压流体的流线的剥离位置相对于从动齿轮60的旋转方向向后移动。多个小孔108中的每一个形成半圆形,如图20所示。
[0089] 在设有具有此类多个小孔108的从动齿轮60的油泵10中,当从动齿轮60旋转时,从动齿轮60与泵体40之间形成的环形间隙中的液压流体通过从动齿轮60的旋转而被牵引,使其沿周向方向穿过间隙。当液压流体流过下降表面94的外周侧上的间隙时——其中环形间隙的高度沿与从动齿轮60的旋转方向相反的方向逐渐增大,如上所述,由于间隙高度逐渐增大,阻止了液压流体流的剥离。此外,在本示例性实施方式中,在形成于上升表面92中的多个小孔108的下游侧上产生少量湍流将下降表面94与泵体40之间的液压流体的剥离位置(即,为开始剥离点的边界层位置)相对于从动齿轮60的旋转方向向后移动,从而阻止剥离。换言之,在多个小孔108的下游侧上产生的少量湍流作用为将在位于多个小孔108下游侧上的下降表面94的外周侧上流动的液压流体的剥离位置相对于从动齿轮60的旋转方向(即,朝下游侧)向后移动。其结果是,与例如上述第一示例性实施方式那样在上升表面92上不形成多个小孔108的情况相比,能够进一步阻止剥离的发生。
[0090] 在根据本示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中,除形成在上升表面92中的多个小孔108以外的结构与上述第一示例性实施方式中相同。相应地,正如第一示例性实施方式那样,能够减小从动齿轮60和驱动齿轮68的旋转阻力。
[0091] 另外,在根据本示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中,在凸部90的上升表面92中设置有多个小孔108作为小湍流产生部,用于通过在凸部90和泵体40之间流动的液压流体流中造成湍流转捩而产生少量湍流,所述少量湍流将液压流体的流线的剥离位置相对于从动齿轮60的旋转方向向后移动。其结果是,正如第二示例性实施方式那样,与不设置多个小孔108的情况相比,能够减小从动齿轮60的旋转阻力。另外,例如可在从动齿轮
60的外周面上设置更多数量的凸部90,这使得能够进一步提高从动齿轮60的自对齐能力,并且能够优化用于自动对齐从动齿轮60的产生的动压力P的平衡。
[0092] 此外,在根据本示例性实施方式的车辆用内齿轮油泵10中,多个小孔108是沿从动齿轮60的宽度方向布置的多个小孔,所以当例如通过模制或通过烧结(粉末冶金)等制造从动齿轮60时,能够同时(即在模制期间)相对容易地在从动齿轮60中形成多个小孔108,这使得能够廉价地制造从动齿轮60。
[0093] 虽然以上已经结合附图详细地描述了本发明的示例性实施方式,但本发明并不限于这些示例性实施方式,而是还能够采用其它模式实施。
[0094] 例如,在上述示例性实施方式中,凸部90的下降表面94形成为具有流线型的与旋转轴线C2垂直的横截面,但本发明并不局限于此。例如,下降表面94还可以形成为具有弯曲或大致笔直的与旋转轴线C2垂直的横截面。换言之,只要下降表面94形成为使得下降表面94的周向长度L2大于上升表面92的周向长度L1(其中下降表面94在从动齿轮60的外周面上沿周向方向从最大直径位置p2以连续的方式下降到最小直径位置p1,而上升表面92从位于下降表面94上游侧的最小直径位置p1以连续的方式上升到最大直径位置p2),并且下降表面94与泵体40的圆筒形内周面50之间的间隙的高度朝间隙中液压流体流的下游侧逐渐增大,就能够阻止剥离。相应地,能够阻止因所述剥离而造成的作用在从动齿轮60上的压力牵引增大,从而取得一定程度的效果。
[0095] 另外,在上述示例性实施方式中,上升表面92形成为使其从与下降表面94(其相对于从动齿轮60的旋转方向邻近上升表面92且位于上升表面92前方)的流线型形状的末端相重合的最小直径位置p1上升。然而可替代地,上升表面92可以形成为使得其从下降表面94(其相对于从动齿轮60的旋转方向邻近上升表面92且位于上升表面92前方)的流线型形状的末端前方的位置上升。另外,本发明并不局限于此。即,通过将上升表面92形成为使其从相对于从动齿轮60的旋转方向比下降表面94(其相对于从动齿轮60的旋转方向邻近上升表面92且位于上升表面92前方)的流线型形状的末端更靠后的位置上升,也能够获得一定程度的效果。
[0096] 另外,在上述示例性实施方式中,设置在上升表面92上的小湍流产生部是小突起102、沟槽104、多个小突起106、或多个小孔108,但本发明并不局限于此。例如,小湍流产生部还可以通过多种模式中任意一种形成,如增大上升表面92的一部分的表面粗糙度、既提供突起又提供沟槽(或孔)、或者将与从动齿轮60分离的构件附接于从动齿轮60。换言之,小湍流产生部的结构不受限制,只要其产生以下湍流即可,该湍流将凸部90的下降表面94与泵体40之间流动的液压流体的流线的剥离位置相对于从动齿轮60的旋转方向向后移动。
[0097] 另外,在上述示例性实施方式中,小突起102、沟槽104、多个小突起106、以及多个小孔108形成于上升表面92的沿周向方向的中央,但本发明并不局限于此。例如,它们也可以形成于上升表面92的上游侧或下游侧上,或者形成于下降表面94的上游侧上。
[0098] 此外,在上述示例性实施方式中,小突起102是单个突起而沟槽104是单个沟槽,各形成为沿从动齿轮60的宽度方向延伸并具有垂直于宽度方向的半圆形横截面,但本发明并不局限于此。例如,小突起102和沟槽104可各沿周向方向形成,或者可在上升表面92上(中)形成多个。另外,例如,小突起102和沟槽104的截面形状可以是矩形、三形或其它多角形形状,并且这些截面形状可沿宽度方向变化。
[0099] 另外,在上述示例性实施方式中,多个小突起106是这样的多个小突起而多个小孔108是这样的多个小孔:它们沿从动齿轮60的宽度方向以预定间隔沿单条线布置并具有垂直于宽度方向的半圆形横截面,但本发明并不局限于此。例如,多个小突起106和多个小孔108可以沿周向方向布置,或者可在上升表面92上(中)形成多个。另外,例如,多个小突起106和多个小孔108的截面形状可以是矩形、三角形或其它多角形形状,并且这些截面形状可沿宽度方向变化。
[0100] 此外,在上述示例性实施方式中,油泵10设置在容纳变矩器14的腔室和容纳自动变速器16的腔室之间的间隔壁中,但本发明并不局限于此。例如,油泵也可以设置在自动变速器16中等。换言之,本发明可应用于任意油泵10中,该油泵10是从动齿轮60和驱动齿轮68容纳在泵室52中的车辆用内齿轮油泵10。
[0101] 另外,本发明并不局限于上述类型的油泵10。例如,本发明还可应用于这种类型的油泵,其中例如在驱动齿轮68的外齿66和从动齿轮60的内齿58之间形成的弧形间隙中形成从例如泵体40突出的新月形突起,该突起通过夹在与内齿58大致滑动接触的部分圆筒形表面和与外齿66大致滑动接触的部分圆筒形表面之间形成新月形形状。
[0102] 顺带地,上述示例性实施方式仅仅是示例而已。虽然未示出其它示例,但是应当理解,本发明可以以基于本领域技术人员的知识以多种方式的任一种进行修改或提高的模式进行实施。
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