DE102011007675A1

DE102011007675A1 - Fahrzeugölpumpe

Info

Publication number: DE102011007675A1
Application number: DE102011007675A
Authority: DE
Inventors: Terasu Harashima; Atsushi Teshima; Yoshihiko Sasaki; Hiroshi Hamaguchi
Original assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Aisin AW Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-04-20
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2011-10-27
Also published as: JP2011226397A; US8459134B2; JP4981152B2; US20110252906A1; CN102235352A

Abstract

Wenn ein Fahrzeug vorwärts fährt, wird eine Ölpumpe (120) durch ein erstes Abtriebszahnrad (168), die eine Pumpenwelle (158) der Ölpumpe (120) antreibt, über die erste Freilaufkupplung (166) angetrieben. Wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, wird die Ölpumpe (120) durch ein zweites Abtriebszahnrad (172), die die Pumpenwelle (158) der Ölpumpe (120) antreibt, über eine zweite Freilaufkupplung (170) angetrieben. Als Folge kann Öl zu Abschnitten des Fahrzeugs, die einen Hydraulikdruck erfordern, ungeachtet der Richtung zugeführt werden, in der das Fahrzeug fährt. Demgemäß besteht kein Bedarf nach einem speziellen Umschaltmechanismus oder Ähnlichem, der den Öldurchgang gemäß der Richtung oder Ähnlichem umschaltet, in der das Fahrzeug fährt, so dass die Vorrichtung vereinfacht werden kann und gleichzeitig die Herstellungskosten reduziert werden können.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Bereich der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Ölpumpe, die in einem Fahrzeug vorgesehen ist. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Fahrzeugölpumpe, die einen Aufbau hat, bei dem ein Antriebszahnrad, das die Ölpumpe antreibt, sich in einer Richtung dreht, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, und sich in der entgegengesetzten Richtung dreht, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Bei einer Leistungsübertragungsvorrichtung, die in einem Fahrzeug vorgesehen ist, wird ein Hydraulikdruck eines Öls, das zu Schmiermechanismen und Kupplungen, die durch einen Hydraulikdruck angetrieben werden, zugeführt wird, durch eine Ölpumpe erzeugt, die einen Hydraulikdruckerzeugungsmechanismus darstellt. Eine Ölpumpe nach dem Stand der Technik ist so konfiguriert, dass diese durch eine Drehwelle angetrieben wird, die sich in einer gewissen Richtung dreht, wie z. B. durch eine Ausgangswelle einer Kraftmaschine, so dass die Ölpumpe ständig in einer gewissen Richtung angetrieben wird. Jedoch dreht sich beispielsweise bei einem Elektrofahrzeug ein Elektromotor, der als Antriebsquelle dient, in einer Richtung, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, und dreht sich in der entgegengesetzten Richtung, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt. Wenn daher eine Ölpumpe durch eine Drehwelle des Elektromotors angetrieben wird, ergibt sich daraus, dass die Ölpumpe sich in der entgegengesetzten Richtung drehen wird, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, und kann beispielsweise als Ergebnis eine ausreichende Ölmenge nicht zugeführt werden, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt. Dieses Problem ist nicht auf das vorstehend beschriebene Elektrofahrzeug beschränkt. Bei einem Aufbau nämlich, bei dem eine Ölpumpe durch eine Drehwelle angetrieben wird, die sich in einer Richtung dreht, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, und die sich in der entgegengesetzten Richtung dreht, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, wie z. B. eine Ausgangswelle einer Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung, kann das notwendige Öl nicht zugeführt werden, wenn sich die Ölpumpe in der entgegengesetzten Richtung dreht, während das Fahrzeug beispielsweise rückwärts fährt.
Diesbezüglich beschreibt die Japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 10-217787 ( JP-A-10-217787 ) eine Technologie, die einen Einlassanschluss mit einem Tank sowie einem Ausstoßanschluss mit einer Betätigungskammer einer hydraulischen Kupplung durch Umschalten des Ausstoßanschlusses und des Einlassanschlusses unter Verwendung eines Umschaltventils ständig in Verbindung bringt, das einen Öldurchgang gemäß der Fahrtrichtung des Fahrzeugs umschaltet, nämlich bei einem Aufbau, bei dem Öl von einer Ölpumpe in einer Richtung ausgestoßen wird, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, und von der Ölpumpe in der entgegengesetzten Richtung ausgestoßen wird, wenn das Fahrzeug bei einem vierradgetriebenen Fahrzeug rückwärts fährt.
Jedoch macht bei dem Aufbau des in JP-A-10-217787 beschriebenen vierradgetriebenen Fahrzeugs der Bedarf der Bereitstellung des Umschaltventils und dergleichen den Aufbau kompliziert und erhöht die Anzahl von Teilen, woraus sich wiederum die Erhöhung der Herstellungskosten ergibt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Hinblick darauf stellt die Erfindung eine Fahrzeugölpumpe zur Verfügung, die durch eine Drehwelle angetrieben wird, die sich in einer Richtung dreht, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, und die sich in der entgegengesetzten Richtung dreht, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, und die einen einfachen Aufbau hat und Öl ungeachtet der Tatsache zuführen kann, ob das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts fährt.
Ein erster Gesichtspunkt der Erfindung bezieht sich somit auf eine Fahrzeugölpumpe, die durch ein Antriebszahnrad angetrieben wird, das an einer Drehwelle vorgesehen ist, die sich in einer Richtung dreht, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, und die sich in der entgegengesetzten Richtung dreht, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt. Diese Fahrzeugölpumpe weist ein erstes Abtriebszahnrad, das kämmend mit dem Antriebszahnrad eingreift und an einer Antriebswelle der Fahrzeugölpumpe über eine erste Freilaufkupplung vorgesehen ist, ein Leerlaufzahnrad, das kämmend mit dem Antriebszahnrad eingreift, und ein zweites Abtriebszahnrad auf, das kämmend mit dem Leerlaufzahnrad eingreift und an der Antriebswelle der Fahrzeugölpumpe über eine zweite Freilaufkupplung vorgesehen ist. Die erste Freilaufkupplung ist so konfiguriert, dass diese eine Drehung des ersten Abtriebszahnrads auf die Antriebswelle überträgt, wenn das Fahrzeug in einer Richtung aus der Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung fährt, und die zweite Freilaufkupplung ist so konfiguriert, dass diese eine Drehung des zweiten Abtriebszahnrads auf die Antriebswelle überträgt, wenn das Fahrzeug in der anderen Richtung aus der Vorwärts- und der Rückwärtsrichtung fährt.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Fahrzeugölpumpe wird, wenn das Fahrzeug in einer Richtung fährt, insbesondere entweder vorwärts oder rückwärts, beispielsweise die Fahrzeugölpumpe durch das erste Abtriebszahnrad, das die Antriebswelle der Fahrzeugölpumpe antreibt, über die erste Freilaufkupplung angetrieben. Zu diesem Zeitpunkt dreht sich das zweite Abtriebszahnrad in der entgegengesetzten Richtung des ersten Abtriebszahnrads, aber wird diese Drehung nicht auf die Antriebswelle übertragen, da die zweite Freilaufkupplung im Leerlauf dreht. Wenn ebenso das Fahrzeug in der anderen Richtung fährt, insbesondere entweder vorwärts oder rückwärts, wird beispielsweise die Fahrzeugölpumpe durch das zweite Abtriebszahnrad, das die Antriebswelle der Fahrzeugölpumpe dreht, über die zweite Freilaufkupplung angetrieben. Zu diesem Zeitpunkt dreht sich das erste Abtriebszahnrad in der entgegengesetzten Richtung des zweiten Abtriebszahnrads, aber wird diese Drehung nicht auf die Antriebswelle übertragen, da die erste Freilaufkupplung sich im Leerlauf dreht. Dabei befindet sich das zweite Abtriebszahnrad in kämmendem Eingriff mit dem Antriebszahnrad über das Leerlaufzahnrad, so dass die Drehrichtung des ersten Abtriebszahnrads, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, dieselbe wie die Drehrichtung des zweiten Abtriebszahnrads ist, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt. Als Folge dreht sich die Antriebswelle der Ölpumpe, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, in derselben Richtung, als wenn das Fahrzeug vorwärts fährt. Daher kann die Fahrzeugölpumpe Öl in derselben Richtung ungeachtet der Tatsache pumpen, ob das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts fährt, so dass Öl zu Abschnitten des Fahrzeugs, die einen Hydraulikdruck erfordern, ungeachtet der Richtung zugeführt werden kann, in der das Fahrzeug fährt. Ebenso gibt es hier keinen Bedarf nach einem speziellen Umschaltmechanismus oder Ähnlichem, der unter Anderem den Öldurchgang gemäß der Richtung umschaltet, in der das Fahrzeug fährt, so dass die Vorrichtung vereinfacht werden kann, und wodurch wiederum die Herstellungskosten reduziert werden können.
Ebenso kann bei der vorstehend beschrieben Fahrzeugölpumpe die erste Freilaufkupplung so konfiguriert werden, dass diese die Drehung des ersten Abtriebszahnrads auf die Antriebswelle überträgt, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, kann die zweite Freilaufkupplung so konfiguriert werden, dass diese die Drehung des zweiten Abtriebszahnrads auf die Antriebswelle überträgt, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, und kann ein Radius eines Teilungskreises des zweiten Abtriebszahnrads so ausgelegt werden, dass dieser kleiner als der Radius des Teilungskreises des ersten Abtriebszahnrads ist.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Fahrzeugölpumpe ist der Radius des Teilungskreises des zweiten Abtriebszahnrads so ausgelegt, dass dieser kleiner als der Radius des Teilungskreises des ersten Abtriebszahnrads ist, so dass auch dann, wenn die Drehzahl des Antriebszahnrads dieselbe ist, die Drehzahl der Antriebswelle relativ betrachtet schneller ist, und somit ist die Ausstoßdurchflussrate aus der Ölpumpe relativ betrachtet höher, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, als wenn das Fahrzeug vorwärts fährt. Als Folge kann das Öl effektiv zugeführt werden, wenn das Fahrzeug mit einer vergleichsweise niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit rückwärts fährt, wobei Schmieröl besonders notwendig ist.
Ebenso kann bei der vorstehend beschriebenen Fahrzeugölpumpe eine Zahnbreite des Antriebszahnrads größer als die Zahnbreite des ersten Abtriebszahnrads und die Zahnbreite des Leerlaufzahnrads gemacht werden, und kann das erste Abtriebszahnrad und das Leerlaufzahnrad mit dem Antriebszahnrad kämmend eingreifen.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Fahrzeugölpumpe wird es dadurch, dass die Zahnbreite des Antriebszahnrads größer als die Zahnbreite des ersten Abtriebszahnrads und die Zahnbreite des Leerlaufzahnrads ist, und das erste Abtriebszahnrad und das Leerlaufzahnrad kämmend mit dem Antriebszahnrad eingreifen, möglich, zu unterbinden, dass die Anzahl von Teilen sich vergrößert, wenn die Erfindung ausgeführt wird.
Ebenso kann bei der vorstehend beschriebenen Fahrzeugölpumpe die Zahnbreite des Antriebszahnrads größer als die Summe der Zahnbreite des ersten Abtriebszahnrads und der Zahnbreite des Leerlaufzahnrads sein.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Fahrzeugölpumpe ist die Zahnbreite des Antriebszahnrads größer als die Summe der Zahnbreite des ersten Abtriebszahnrads und der Zahnbreite des Leerlaufzahnrads, so dass das erste Abtriebszahnrad und das Leerlaufzahnrad zuverlässig in kämmendem Eingriff mit dem Antriebszahnrad sein können. Als Folge kann das Drehmoment zuverlässig zwischen den Zahnrädern übertragen werden und kann unterbunden werden, dass die Anzahl von Teilen sich vergrößert, wenn die Erfindung ausgeführt wird.
Zusätzlich können bei der vorstehend beschriebenen Fahrzeugölpumpe das Antriebszahnrad, das Leerlaufzahnrad und das zweite Abtriebszahnrad so angeordnet werden, dass ein Dreieck ausgebildet wird, wenn eine Achse des Antriebszahnrads, eine Achse des Leerlaufzahnrads und eine Achse des zweiten Abtriebszahnrads miteinander verbunden werden.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Fahrzeugölpumpe wird es durch Anordnen des Antriebszahnrads, des Leerlaufzahnrads und des zweiten Abtriebszahnrads, so dass ihre Achsen nicht auf einer geraden Linie liegen, wie vorstehend beschrieben ist, möglich zu unterbinden, dass die Antriebsvorrichtung sich in der radialen Richtung im Vergleich mit dem Aufbau ausdehnt, bei welchem die Achsen des Antriebszahnrads, des Leerlaufzahnrad und des zweiten Abtriebszahnrads auf einer Geraden angeordnet sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Merkmale, Vorteile, sowie die technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung werden in der folgenden genauen Beschreibung von beispielhaften Ausführungsbeispielen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen ähnliche Bezugszeichen ähnliche Elemente bezeichnen, und wobei:
1 eine Ansicht ist, die schematisch den Aufbau eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs zeigt, der mit einer Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung versehen ist, die eine Fahrzeugölpumpe gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung hat;
2 eine schematische Ansicht ist, die den Aufbau des Antriebsstrangs bei Betrachtung der Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung von der Rückseite des Fahrzeugs zeigt, das in 1 gezeigt ist;
3 eine Prinzipansicht des Aufbaus der Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung in 1 ist;
4 eine detaillierte Längsschnittansicht des Aufbaus der Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung in 1 ist;
5 eine vergrößerte Schnittansicht der in 4 gezeigten Ölpumpe und der peripheren Elemente einschließlich der Ölpumpe ist; und
6 eine vereinfachte Ansicht des wechselseitig eingreifenden Zustands eines Antriebszahnrads und eines ersten Abtriebszahnrads und eines zweiten Abtriebszahnrads in der Schnittansicht von 5 ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die Erfindung kann beispielsweise auf ein Elektrofahrzeug angewendet werden. Bei dem Elektrofahrzeug ändert sich die Drehrichtung eines Elektromotors, der als Antriebsquelle funktioniert, gemäß der Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Daher ändert sich die Drehrichtung eines Antriebszahnrads, das eine Fahrzeugölpumpe antreibt, ebenso gemäß der Fahrtrichtung des Fahrzeugs. Diesbezüglich ermöglicht die Anwendung der Erfindung die Zufuhr des Öls zu Abschnitten, die Öl in einer Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung erfordern, unabhängig davon, ob die Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorwärts oder rückwärts ist.
Ebenso ist ein innerer Rotor der Fahrzeugölpumpe an einer Antriebswelle vorgesehen, die die Fahrzeugölpumpe antreibt. Wenn daher die Antriebswelle über ein Antriebszahnrad und ein Abtriebszahnrad gedreht wird, wird der innere Rotor gedreht und wird die Ölpumpe angetrieben.
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Außerdem wurden die in den nachstehend angegebenen beispielhaften Ausführungsbeispielen beschriebenen Zeichnungen geeignet vereinfacht oder abgewandelt, so dass Maßstäbe und Formen und dergleichen der Abschnitte nicht immer genau dargestellt sind.
1 ist eine Ansicht, die schematisch den Aufbau eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs 12 zeigt, das mit einer Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung 10 gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung versehen ist. Ebenso ist 2 eine Ansicht, die schematisch den Aufbau des Antriebsstrangs bei Betrachtung der Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung 10 von der Rückseite des Fahrzeugs 12 zeigt. Wie in den 1 und 2 gezeigt ist, weist das Fahrzeug 12 ein Paar rechter und linker Vorderräder 14, die an der Vorderseite des Fahrzeugs 12 vorgesehen sind, und ein Paar rechter und linker Hinterräder 16, die an der Rückseite des Fahrzeugs 12 vorgesehen sind, und die Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung 10, die an einer Fahrzeugkarosserie 18 an der Vorderseite des Fahrzeugs 12 über Trägerelemente 20 fixiert ist, wie in 2 gezeigt ist, und das Paar Vorderräder 14 über ein Paar linke und rechte Antriebswellen (insbesondere Achsen) 22 antreibt (insbesondere dreht).
Die Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung 10 ist mit einem Antriebsabschnitt 26, der einen Elektromotor 24 aufweist, der als Antriebsquelle des Fahrzeugs 12 dient und quer in dem Fahrzeug 12 montiert ist, und einem Antriebsachsenabschnitt 28 versehen, der als Leistungsübertragungsvorrichtung funktioniert, die die von dem Antriebsabschnitt 26 abgegebene Drehung auf das Paar linker und rechter Antriebswellen 22 verteilt, während sie die Drehung reduziert. Der Elektromotor 24 wird durch einen Antriebsstrom betrieben, der von einem Wandler 30 zugeführt wird, der beispielsweise an der Fahrzeugkarosserie 18 angeordnet ist. Das Fahrzeug 12 ist ein FF-Elektrofahrzeug (Elektrofahrzeug mit vorn eingebautem Motor und Vorderradantrieb), bei dem die Vorderräder 14, die als Antriebsräder dienen, durch den Elektromotor 24, der an der Vorderseite des Fahrzeugs 12 angeordnet ist, angetrieben (insbesondere gedreht) werden.
3 ist eine Prinzipansicht des Aufbaus der Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung 10 in 1. Ebenso ist 4 eine detaillierte Längsschnittansicht der Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung 10. Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, weist die Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung 10 den Elektromotor 24, ein Reduktionsgetriebe 34 und eine Differenzialgetriebeeinheit 36 auf, die innerhalb eines Antriebsachsengehäuses 32 aufgenommen sind und an einer gemeinsamen Achse C1 angeordnet sind. Der Antriebsabschnitt 26 ist hauptsächlich durch den Elektromotor 24 ausgebildet und der Antriebsachsenabschnitt 28 ist hauptsächlich durch das Reduktionsgetriebe 34 und die Differenzialgetriebeeinheit 36 ausgebildet.
Das Antriebsachsengehäuse 32 weist ein zylindrisches Gehäuse 38, das hauptsächlich den Elektromotor 24 aufnimmt, und ein zylindrisches Gehäuse 44 mit geschlossenem Ende auf, das hauptsächlich das Reduktionsgetriebe 34 und die Differenzialgetriebeeinheit 36 aufnimmt, und in welchem eine Öffnungsfläche 40 gemeinsam mit einer Öffnungsfläche 42 des zylindrischen Gehäuses 38 beispielsweise durch nicht gezeigte Schrauben verschraubt ist. Eine ringförmige plattenartige Trennwand 50 ist integral an einem Endabschnitt des zylindrischen Gehäuses 38 ausgebildet, der an der Seite des zylindrischen Gehäuses 44 mit geschlossenem Ende liegt, um von einer inneren Umfangsfläche des zylindrischen Gehäuses 38 zu der inneren Umfangsseite vorzustehen. Ebenso ist eine Ölwanne 52 an einem offenen Abschnitt fixiert, der in einer unteren Fläche des zylindrischen Gehäuses 38 ausgebildet ist, um diese Öffnung zu verschließen. Diese Ölwanne 52 funktioniert als Ölaufnahmeeinrichtung, die Schmieröl, das zurück zu dem unteren Abschnitt des zylindrischen Gehäuses 38 strömt, nachdem es durch das Antriebsachsengehäuse 32 zirkuliert ist, einfängt. Ebenso ist eine ringförmige plattenartige Stützwand 54 an der Öffnungsfläche 40 des zylindrischen Gehäuses 44 mit geschlossenem Ende beispielsweise durch eine Schraube 56 oder Ähnliches fixiert. Das zylindrische Gehäuse 38, das zylindrische Gehäuse 44 mit geschlossenem Ende und die Stützwand 54 sind beispielsweise ein Aluminiumlegierungsgussteil.
Der Elektromotor 24 weist einen Stator 58, der integral mit dem zylindrischen Gehäuse 38 beispielsweise durch eine nicht gezeigte Schraube oder Ähnliches fixiert ist, einen Rotor 60, der an einer inneren Umfangsseite des Stators 58 angeordnet ist, und eine zylindrische Ausgangswelle 64 auf, die mit einer inneren Umfangsfläche des Rotors 60 verbunden ist und drehbar über ein Lager 62 oder Ähnliches gestützt ist, das an einem inneren Umfangsende der Trennwand 50 angepasst ist. Die zylindrische Ausgangswelle 64 wird gemäß einem Antriebsstrom, der von dem Wandler 30 zu dem Stator 58 zugeführt wird, angetrieben (insbesondere gedreht). Der Elektromotor 24, der auf diese Art aufgebaut ist, ist mit einer Eingangswelle 66 des Reduktionsgetriebes 34 verbunden, die stromabwärts (bezüglich des Leistungsflusses) des Elektromotors 24 verbunden ist, und treibt die Eingangswelle 66 an (insbesondere dreht diese).
Das Reduktionsgetriebe 34 ist ein Reduktionsgetriebe der Planetengetriebebauart, das eine zylindrische Eingangswelle (insbesondere ein zweites Leistungsübertragungselement) 66, ein Sonnenrad S1, ein gestuftes Ritzel P1, einen Träger (insbesondere ein erstes Leistungsübertragungselement) CA1 und ein Hohlrad R1 aufweist. Die Eingangswelle (insbesondere das zweite Leistungsübertragungselement) 66 ist an einer äußeren Umfangsseite der einen Antriebswelle 22 vorgesehen und mit der Eingangswelle 64 des Elektromotors 24 beispielsweise durch einen Verzahnungseingriff verbunden, so dass es unmöglich ist, sich relativ zu der Ausgangswelle 64 zu drehen. Das Sonnenrad S1 ist im Eingriff mit einem Wellenendabschnitt 68 der Eingangswelle 66 an der Seite, die entgegengesetzt zu dem Elektromotor 24 ist, insbesondere an der Seite der Differenzialgetriebeeinheit 36, nämlich beispielsweise durch einen Verzahnungseingriff, so dass es diesem unmöglich ist, sich relativ zu dem Wellenendabschnitt 68 zu drehen. Das gestufte Ritzel P1 hat einen kleindurchmessrigen Abschnitt 70 und einen großdurchmessrigen Abschnitt 72, und der großdurchmessrige Abschnitt 72 ist in kämmendem Eingriff mit dem Sonnenrad S1. Der Träger (insbesondere das erste Leistungsübertragungselement) CA1 stützt das gestufte Ritzel P1 über eine Ritzelwelle 74 drehbar, während er ebenso ermöglicht, dass das gestufte Ritzel P1 um das Sonnenrad S1 umläuft. Das Hohlrad R1 ist konzentrisch zu dem Sonnenrad S1 und mit dem zylindrischen Gehäuse 44 mit geschlossenem Ende fixiert, so dass es unmöglich ist, sich relativ zu dem zylindrischen Gehäuse 44 mit geschlossenem Ende zu drehen, und ist in kämmendem Eingriff mit dem kleindurchmessrigen Abschnitt 70 des gestuften Ritzels P1. Außerdem entspricht der Träger CA1 einem der Vielzahl der Drehelemente von dem Reduktionsgetriebe.
Der Träger CA1 hat einen zylindrischen Wellenendabschnitt 78, der drehbar um die Achse C1 über ein erstes Lager 76 an einer inneren Umfangsseite einer sich nicht drehenden Stützwand 54 gestützt ist. Ebenso ist der Träger CA1 mit einem Differenzialgehäuse 80 der Differenzialgetriebeeinheit 36 verbunden, die stromabwärts (bezüglich des Flusses der Leistung) des Reduktionsgetriebes 34 angeordnet ist, und funktioniert als Ausgangselement des Reduktionsgetriebes 34. Das Reduktionsgetriebe 34, das auf diese Art aufgebaut ist, reduziert die Rate der Drehung, die von dem Elektromotor 24 in die Eingangswelle 66 eingeleitet wird, und gibt die Drehung mit einer reduzierten Rate zu der Differenzialgetriebeeinheit 36 ab.
Die Eingangswelle 66 ist durch den Wellenendabschnitt 78 an der Innenseite über ein zweites Lager 82 gestützt, das in der radialen Richtung mit dem ersten Lager 76 in Überschneidung ist, und ist konzentrisch mit Bezug auf den Träger CA1 vorgesehen und unfähig sich relativ zu dem Träger CA1 zu drehen.
Ebenso ist ein scheibenförmiges Parksperrzahnrad 84, das sich in der radialen Richtung erstreckt und das eine äußere Umfangsverzahnung hat, die an dessen äußerem Umfang ausgebildet ist, an der Eingangswelle 66 ausgebildet. Ebenso ist die Eingangswelle 66 drehbar über ein drittes Lager 86 gestützt, das an einem inneren Umfangsende der Trennwand 50 angepasst ist.
Die Differenzialgetriebeeinheit 36 ist durch ein geteiltes Differenzialgehäuse (insbesondere ein Differenzialgehäuse mit zwei Hälften) 80, ein Paar Seitenzahnräder 92, die einander an der Achse C1 innerhalb des Differenzialgehäuses 80 gegenüberliegen, und drei Ritzeln 94 ausgebildet, die allesamt gleichmäßig beabstandet in der Umfangsrichtung zwischen den Seitenzahnrädern angeordnet sind und kämmend mit dem Paar Seitenzahnrädern 92 eingreifen. Die Differenzialgetriebeeinheit 36 ist benachbart an die Eingangswelle 66 an der Seite vorgesehen, die in der axialen Richtung entgegengesetzt zu dem Elektromotor 24 ist.
Das Differenzialgehäuse 80 ist aus einem zylindrischen ersten Differenzialgehäuse 96, das an der Seite des Elektromotors 24 in der axialen Richtung angeordnet ist, und einem zweiten zylindrischen Differenzialgehäuse 98 ausgebildet, das an der Seite des zylindrischen ersten Differenzialgehäuses 96 angeordnet ist, die entgegengesetzt zu dem Elektromotor 24 gelegen ist, und ist gemeinsam mit dem ersten Differenzialgehäuse 96 beispielsweise mit nicht gezeigten Schrauben befestigt. Das Differenzialgehäuse 80 ist so vorgesehen, dass dieses sich um die Achse C1 drehen kann.
Das erste Differenzialgehäuse 96 ist integral mit dem Träger CA1 versehen und ist drehbar um die Achse C1 über den Träger CA1 und das erste Lager 76 gestützt. Die Drehung, die von dem Reduktionszahnrad 34 abgegeben wird, wird in das erste Differenzialgehäuse 96 über den Träger CA1 eingeleitet. Das erste Differenzialgehäuse 96 ist ebenso ein Eingangselement der Differenzialgetriebeeinheit 36. Ebenso ist ein Antriebszahnrad 110 zum Antreiben (insbesondere zum Drehen) von Abtriebszahnrädern 168 und 172 einer Ölpumpe 120, die später beschrieben wird, kontinuierlich in der Umfangsrichtung entweder separat oder integral an dem ersten Differenzialgehäuse 96 ausgebildet, das ein Beispiel einer Drehwelle der Erfindung ist. Ferner ist ein erster zylindrischer Endabschnitt (insbesondere ein zylindrischer Endabschnitt) 100, der sich in Richtung auf die äußere Umfangsseite des Wellenendabschnitts 68 der Eingangswelle 66 erstreckt, an dem ersten Differenzialgehäuse 96 ausgebildet.
Das zweite Differenzialgehäuse 98 ist drehbar um die Achse C1 über ein differenzialseitiges Lager 114 gestützt, das an der inneren Umfangsseite einer ringförmigen plattenartigen Bodenwand 112 des zylindrischen Gehäuses 44 mit geschlossenem Ende angepasst ist. Ebenso weist das zweite Differenzialgehäuse 98 einen zweiten zylindrischen Endabschnitt 116 auf, der nach außen zu der Seite vorsteht, die entgegengesetzt zu dem ersten Differenzialgehäuse 96 ist, und mit einer ringförmigen Vertiefung 136 versehen ist, und einem zweiten Ausstoßöldurchgang 138, die einen Teil eines Schmierölzufuhrmechanismus 118 ausbilden, der später beschrieben wird.
Ein Wellenendabschnitt der einen Antriebswelle 22 ist mit einer inneren Umfangsseite des Seitenzahnrads 92 an der Seite des Elektromotors 24 aus dem Paar Seitenzahnrädern 92 beispielsweise durch einen Verzahnungseingriff verbunden, so dass dieser unfähig ist, sich relativ zu dem Seitenzahnrad 92 zu drehen. Ebenso ist ein Wellenendabschnitt der anderen Antriebswelle 22 mit einer inneren Umfangsseite des Seitenzahnrads 92 an der Seite, die entgegengesetzt zu dem Elektromotor 24 ist, aus dem Paar Seitenzahnrädern 92 beispielsweise durch einen Verzahnungseingriff verbunden, so dass dieser unfähig ist, sich relativ zu dem Seitenzahnrad 92 zu drehen. Die eine Antriebswelle 22 wird drehbar um die Achse C1 beispielsweise durch die innere Umfangsfläche der Eingangswelle 66 gestützt und die andere Antriebswelle 22 ist drehbar um die Achse C1 durch die innere Umfangsfläche des zweiten zylindrischen Endabschnitts 116 des zweiten Differenzialgehäuses 98 gestützt.
Die Differenzialgetriebeeinheit 36, die auf diese Art aufgebaut ist, überträgt eine Antriebskraft auf das Paar Antriebswellen 22, die an der Achse C1 angeordnet sind, indem sie durch das Reduktionszahnrad 34 angetrieben, insbesondere gedreht wird, während sie eine Rotationsdifferenz zwischen den Antriebswellen 22 gestattet.
Wie in 3 gezeigt ist, weist die Fahrzeugleistungsübertragungsvorrichtung 10 den Schmierölzufuhrmechanismus 118 zum Zuführen des Schmieröls zu jedem Abschnitt auf, der eine Schmierung benötigt (ebenso als „Schmierabschnitt” bezeichnet), wie z. B. zwischen zwei Elementen, die sich relativ zueinander drehen, und wechselseitig eingreifende Abschnitte von Zahnrädern beispielsweise der Differenzialgetriebeeinheit 36, des Reduktionszahnrads 34 und des Elektromotors 24, die aufgebaut sind, wie vorstehend beschrieben ist. Dieser Schmierölzufuhrmechanismus 118 ist aus einer Ölpumpe 120 der Innenzahnradbauart, die an einer Bodenfläche an der Innenseite der Bodenwand 112 des zylindrischen Gehäuses 44 mit geschlossenem Ende fixiert ist, einem Einlassöldurchgang 124 zum Führen von Schmieröl, das in der Ölwanne 52 gespeichert ist, zu der Ölpumpe 120 über einen Abscheider 122 und einem Ausstoßöldurchgang 126 aufgebaut, der mehrere Abzweigungen entlang dem Weg zum Führen des Schmieröls zu jedem der Schmierabschnitte hat, das in die Ölpumpe 120 über den Einlassöldurchgang 124 gesaugt wurde und mit Druck beaufschlagt wurde. Diese Ölpumpe 120 ist ein Beispiel der Fahrzeugölpumpe der Erfindung.
Wie in 4 gezeigt ist, ist der Einlassöldurchgang 124 aus einem ersten Einlassöldurchgang 128 und einem zweiten Einlassöldurchgang 134 ausgebildet. Der erste Einlassöldurchgang 128 ist über den Abscheider 122 mit einem Schmierölspeicherraum A2 in Verbindung, der durch die Ölwanne 52 und einen offenen Abschnitt in einer unteren Fläche des zylindrischen Gehäuses 38 ausgebildet ist, und mündet zu einer Öffnungsfläche 42 des zylindrischen Gehäuses 38. Der zweite Einlassöldurchgang 134 ist entgegengesetzt zu dem ersten Einlassöldurchgang 128 und mündet zu der Öffnungsfläche 40 des zylindrischen Gehäuses 44 mit geschlossenem Ende und steht in Verbindung mit dem ersten Einlassöldurchgang 128. Dieser zweite Einlassöldurchgang 134 ist ebenso mit einer Pumpenkammer 132 der Ölpumpe 120 über eine Öffnung in der Bodenfläche eines eingeschnittenen Aufnahmeabschnitts 130 in Verbindung, der an der Innenseite der Bodenwand 112 des zylindrischen Gehäuses 44 mit geschlossenem Ende ausgebildet ist. Dieser Einlassöldurchgang 124 ist ein Öldurchgang zum Zuführen von Schmieröl aus dem Schmierölspeicherraum A2 zu der Ölpumpe 120 über den Abscheider 122, den ersten Einlassöldurchgang 128 und den zweiten Einlassöldurchgang 134, wie durch den gestrichelten Pfeil B in 4 gezeigt ist.
Der Ausstoßöldurchgang 126 weist einen ersten Ausstoßdurchgang, der nicht gezeigt ist, die ringförmige Vertiefung 136, den zweiten Ausstoßöldurchgang 138, einen Differenzialgehäuseinnenraum A1 und einen zylindrischen Raum A3 auf. Der erste Ausstoßdurchgang, der nicht gezeigt ist, steht in Verbindung mit der Pumpenkammer 132 der Ölpumpe 120 durch eine Öffnung in der Bodenfläche des eingeschnittenen Aufnahmeabschnitts 130 und steht ebenso in Verbindung mit der ringförmigen Vertiefung 136, die an der äußeren Umfangsfläche des Ölausstoßdurchgangs 116 des zweiten Differenzialgehäuses 98 ausgebildet ist. Der zweite Ausstoßöldurchgang 138 ist in dem Ölausstoßdurchgang 116 zum Verbinden der ringförmigen Vertiefung 136 mit dem Differenzialgehäuseinnenraum A1 ausgebildet. Der zylindrische Raum A3 ist zwischen der Eingangswelle 66 und der einen Antriebswelle 22 ausgebildet und ist in Verbindung mit dem Differenzialgehäuseinnenraum A1. Darüber hinaus weist der Ausstoßöldurchgang 126 einen radialen Öldurchgang 140, einen axialen Öldurchgang 142, einen Verbindungsöldurchgang 144 und ein Öldurchgangsrohr 146 auf. Der radiale Öldurchgang 140 ist vertikal oberhalb der Bodenwand 112 des zylindrischen Gehäuses 44 mit geschlossenem Ende ausgebildet und ist in Verbindung mit der ringförmigen Vertiefung 136 über eine Öffnung an der inneren Umfangsseite. Der axiale Öldurchgang 142 ist parallel zu der Achse C1 in einem vertikal oberen Abschnitt des zylindrischen Gehäuses 44 mit geschlossenem Ende ausgebildet, steht in Verbindung mit dem radialen Öldurchgang 140 an einem Ende in der axialen Richtung und steht in Verbindung mit dem Verbindungsöldurchgang 144 des zylindrischen Gehäuses 38, der später beschrieben wird, an dem anderen Ende. Der Verbindungsöldurchgang 144 ist in dem zylindrischen Gehäuse 38 ausgebildet, steht in Verbindung mit dem axialen Öldurchgang 142 an einem Ende und steht in Verbindung mit dem Öldurchgangsrohr 146, das vertikal oberhalb des Elektromotors 24 verläuft, an dem anderen Ende.
Ein Teil des Schmieröls in dem Ausstoßöldurchgang 126 wird von der Pumpenkammer 132 der Ölpumpe 120 zu dem zylindrischen Raum A3 durch den ersten Ausstoßöldurchgang, die ringförmige Vertiefung 136, den zweiten Ausstoßöldurchgang 138 und den Differenzialgehäuseinnenraum A1 zugeführt, wie durch den gestrichelten Pfeil D in 4 gezeigt ist. Dieses Schmieröl wird dann aus dem zylindrischen Raum A3 zu dem zweiten Lager 82 zugeführt, um dadurch das zweite Lager 82 zu schmieren. Darüber hinaus wird, nachdem es das zweite Lager 82 schmiert, das Schmieröl zu dem ersten Lager 76 zugeführt, um dadurch das erste Lager 76 zu schmieren.
Ebenso wird ein Teil des Schmieröls in dem Ausstoßöldurchgang 126 von der Pumpenkammer 132 der Ölpumpe 120 durch den ersten Ausstoßöldurchgang, die ringförmige Vertiefung 136, den radialen Öldurchgang 140, den axialen Öldurchgang 142, den Verbindungsöldurchgang 144 und das Öldurchgangsrohr 146 zu einem Spulenende 150 des Elektromotors 24 von einem Überströmloch 148 zugeführt, das in dem Öldurchgangsrohr 146 ausgebildet ist, wie durch einen Pfeil E in 4 gezeigt ist. Als Folge wird das Spulenende 150 durch das Schmieröl gekühlt.
Als nächstes wird der Aufbau der Ölpumpe 120, die der Hauptgegenstand der Erfindung ist, unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben. 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht der Ölpumpe 120, die in 4 gezeigt ist, und des umgebenden Bereichs. Im übrigen sind Abschnitte, die an der Position ausgeschnitten wurden, an der das Antriebszahnrad 110 und ein erstes Abtriebszahnrad 168, die später beschrieben werden, kämmend eingreifen, in einer Draufsicht vergrößert gezeigt.
Wie in 5 gezeigt ist, ist die Ölpumpe 120 benachbart an die Bodenfläche des eingeschnittenen Aufnahmeabschnitts 130 des zylindrischen Gehäuses 44 mit geschlossenem Ende vorgesehen. Die Ölpumpe 120 weist einen kurzen zylindrischen Pumpenkörper 154, eine Pumpenwelle 158, einen inneren Rotor 160, einen äußeren Rotor 162 und eine Pumpenabdeckung 164 auf. Der Pumpenkörper 154 hat die Pumpenkammer 132, die mit dem darin ausgebildeten ersten Ausstoßöldurchgang verbunden ist. Die Pumpenwelle 158 ist drehbar durch den Pumpenkörper 154 und die Pumpenabdeckung 164, die später beschrieben wird, gestützt, während sie durch den Pumpenkörper 154 verläuft. Der innere Rotor 160 ist in einen Endabschnitt der Pumpenwelle 158 gepasst, so dass dieser unfähig ist, sich relativ zu der Pumpenwelle 158 zu drehen, während er konzentrisch zu der Pumpenwelle 158 vorgesehen ist. Dieser innere Rotor 160 wird gemeinsam mit der Pumpenwelle 158 um eine Achse C2, die parallel zu der Achse C1 ist, angetrieben (insbesondere gedreht). Der äußere Rotor 162 ist in die Pumpenkammer 132 gepasst, so dass dieser fähig ist, sich um eine Achse C3 zu drehen, die von der Achse C2 versetzt ist, während er kämmend mit dem inneren Rotor 160 eingreift. Die Pumpenabdeckung 164 ist zwischen dem Pumpenkörper 154 und der Bodenwand 112 des zylindrischen Gehäuses 44 mit geschlossenem Ende innerhalb des eingeschnittenen Aufnahmeabschnitts 130 angeordnet und an dem Pumpenkörper 154 so fixiert, dass der innere Rotor 160 und der äußere Rotor 162 nicht aus der Pumpenkammer 132 herausfallen können. Die Pumpenwelle 158 ist ein Beispiel der Antriebswelle der Erfindung. Der Pumpenkörper 154 und die Pumpenabdeckung 164 sind beispielsweise ein Aluminiumlegierungsgussteil und der innere Rotor 160 und der äußere Rotor 162 werden beispielsweise durch Sintern (Pulvermetallurgieverfahren) geformt. Ebenso hat die Pumpenabdeckung 164 Verbindungslöcher 165, die die Pumpenkammer 132 des Pumpenkörpers 154 sowohl mit dem ersten Ausstoßöldurchgang als auch mit dem zweiten Einlassöldurchgang 134 durch eine Öffnung in der Bodenfläche des eingeschnittenen Aufnahmeabschnitts 130 verbinden.
Die Ölpumpe 120 hat ebenso ein erstes Abtriebszahnrad 168, ein zweites Abtriebszahnrad 172 und ein Leerlaufzahnrad 188, die später beschrieben werden, als Pumpenantriebsmechanismus (insbesondere als Hydraulikdruckerzeugungsmechanismus), der die Pumpenwelle 158 der Ölpumpe 120 antreibt. Das erste Abtriebszahnrad 168 ist an der Pumpenwelle 158 über eine erste Freilaufkupplung 166 vorgesehen und ist kämmend im Eingriff mit dem Antriebszahnrad 110 an dem anderen Endabschnitt der Pumpenwelle 158. Das zweite Abtriebszahnrad 172 ist in einer Linie mit dem ersten Antriebszahnrad 168 in der axialen Richtung angeordnet und ist an der Pumpenwelle 158 über eine zweite Freilaufkupplung 170 vorgesehen. Das Leerlaufzahnrad 188, das später beschrieben wird, greift kämmend mit dem Antriebszahnrad 110 ein. Im Übrigen ist die erste Freilaufkupplung 166 ein Beispiel der ersten Freilaufkupplung der Erfindung, ist das erste Abtriebszahnrad 168 ein Beispiel des ersten Abtriebszahnrads der Erfindung, ist die zweite Freilaufkupplung 170 ein Beispiel der zweiten Freilaufkupplung der Erfindung und ist das zweite Abtriebszahnrad 172 ein Beispiel des zweiten Abtriebszahnrads der Erfindung.
Eine Distanzscheibe 180, die benachbart an einer Endfläche des Pumpenkörpers 154 gelegen ist, ist zwischen dem Pumpenkörper 154 und das erste Abtriebszahnrad 168 gesetzt. Diese Distanzscheibe 180 bestimmt die Position des ersten Abtriebszahnrads 168 in der axialen Richtung und ermöglicht, dass der Pumpenkörper 154 und das erste Abtriebszahnrad 168 sich relativ zueinander drehen. Ebenso ist eine Distanzscheibe 182 zwischen das erste Abtriebszahnrad 168 und das zweite Abtriebszahnrad 172 gesetzt. Diese Distanzscheibe 182 ermöglicht, dass das erste Abtriebszahnrad 168 und das zweite Abtriebszahnrad 172 sich relativ zueinander drehen. Darüber hinaus ist ein ringförmiger Federring 184 derart, dass dieser unfähig ist, sich in der axialen Richtung zu bewegen, an der Seite angepasst, die entgegengesetzt zu dem inneren Rotor 160 in der axialen Richtung der Pumpenwelle 158 ist. Die Position des zweiten Abtriebszahnrads 172 in der axialen Richtung wird dadurch bestimmt, dass das zweite Abtriebszahnrad 172 benachbart an eine Distanzscheibe 186 liegt, die benachbart an dem Federring 184 liegt. Der Federring 184 verhindert nämlich, dass das erste Abtriebszahnrad 168 und das zweite Abtriebszahnrad 172 von der Pumpenwelle 158 abrutschen, und bestimmt ebenso die Positionen dieser Zahnräder in der Axialposition. Ebenso ist das erste Abtriebszahnrad 168, das einen größeren Durchmesser als das zweite Abtriebszahnrad 172 hat, an der Seite des Pumpenkörpers 154 in der axialen Richtung angeordnet und ist das zweite Abtriebszahnrad 172 an der Seite angeordnet, die entfernt von dem Pumpenkörper 154 liegt. Das Anordnen des ersten Abtriebszahnrad 168 und des zweiten Abtriebszahnrads 172 auf diesem Weg reduziert die Last an der Pumpenwelle 158, die das erste Abtriebszahnrad 168 und das zweite Abtriebszahnrad 172 hebelartig stützt. Ebenso fährt das Fahrzeug häufiger vorwärts als rückwärts, was bedeutet, dass ein Drehmoment häufiger auf die Pumpenwelle 158 von der Seite des ersten Abtriebszahnrads 168 übertragen wird. Auch mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau ist der Abstand zwischen dem inneren Rotor 160 und dem ersten Abtriebszahnrad 168 der Ölpumpe 120 in der axialen Richtung kurz, so dass die Wirkung ausgehend von einer Torsion der Pumpenwelle 158 reduziert wird, wenn ein Drehmoment übertragen wird.
Die äußere Umfangsverzahnung an dem ersten Abtriebszahnrad 168 ist in kämmendem Eingriff mit einer äußeren Umfangsverzahnung des Antriebszahnrads 110, so dass das erste Abtriebszahnrad 168 sich dreht, wenn sich das Antriebszahnrad 110 dreht. Ebenso ist das erste Abtriebszahnrad 168 mit der Pumpenwelle 158 über die erste Freilaufkupplung 166 verbunden, und als Folge überträgt dieses nur die Drehung des ersten Abtriebszahnrads 168 auf die Pumpenwelle 158, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt. Genauer gesagt ist die erste Freilaufkupplung 166 in das erste Abtriebszahnrad 168 eingebaut und ist das erste Abtriebszahnrad 168 in einen ersten inneren Laufring 168a und einen ersten äußeren Laufring 168b geteilt, die die erste Freilaufkupplung 166 einfassen. Wenn der erste äußere Laufring 168b des ersten Abtriebszahnrads 168 sich in einer Richtung dreht, die der Situation entspricht, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, wird diese Drehung auf den ersten inneren Laufring 168a über die erste Freilaufkupplung 166 übertragen. Im Übrigen ist der erste innere Laufring 168a auf die Pumpenwelle 158 durch einen Keil oder Ähnliches gepasst, so dass dieser unfähig ist, sich relativ zu der Pumpenwelle 158 zu drehen. Als Folge wird eine Drehung des ersten Abtriebszahnrads 168 auf die Pumpenwelle 158 übertragen. Wenn andererseits das Fahrzeug rückwärts fährt, dreht sich das Antriebszahnrad 110 in der entgegengesetzten Richtung, so dass der erste äußere Laufring 168b sich in der Richtung dreht, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in der dieser sich dreht, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt. Dabei dreht sich jedoch die erste Freilaufkupplung 166 im Leerlauf, so dass die Drehung des ersten äußeren Laufrings 168b nicht auf den ersten inneren Laufring 168a übertragen wird.
Die äußere Umfangverzahnung des zweiten Abtriebszahnrads 172 ist in kämmendem Eingriff mit der äußeren Umfangsverzahnung des Antriebszahnrads 110 über das Leerlaufzahnrad 188, das später beschrieben wird, so dass das zweite Abtriebszahnrad 172 sich dreht, wenn das Antriebszahnrad 110 sich dreht. Ebenso ist das zweite Abtriebszahnrad 172 mit der Pumpenwelle 158 über die zweite Freilaufkupplung 170 verbunden, und als Folge überträgt dieses die Drehung des zweiten Abtriebszahnrads 172 nur dann, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, auf die Pumpenwelle 158. Insbesondere ist die zweite Freilaufkupplung 170 in das zweite Abtriebszahnrad 172 eingebaut, und das zweite Abtriebszahnrad 172 ist in einen zweiten inneren Laufring 172a und einen zweiten äußeren Laufring 172b geteilt, die die zweite Freilaufkupplung 170 einfassen. Wenn der zweite äußere Laufring 172b des zweiten Abtriebszahnrads 172 sich in einer Richtung dreht, die der Situation entspricht, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, wird diese Drehung auf den zweiten inneren Laufring 172a über die zweite Freilaufkupplung 170 übertragen. Im Übrigen ist das zweite Abtriebszahnrad 172 auf die Pumpenwelle 158 durch einen Keil oder Ähnliches gepasst, so dass dieses unfähig ist, sich relativ zu der Pumpenwelle 158 zu drehen. Als Folge wird die Drehung des zweiten Abtriebszahnrads 172 auf die Pumpenwelle 158 übertragen. Wenn andererseits das Fahrzeug vorwärts fährt, dreht sich das Antriebszahnrad 110 in der entgegengesetzten Richtung, so dass der zweite äußere Laufring 172b sich in der Richtung dreht, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in die dieser sich dreht, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt. Dabei dreht sich jedoch die zweite Freilaufkupplung 170 im Leerlauf, so dass die Drehung des zweiten äußeren Laufrings 172b nicht auf den zweiten inneren Laufring 172a übertragen wird.
6 ist eine vereinfachte Ansicht des Zustands wechselseitigen Eingriffs des Antriebszahnrads 110 und des ersten Abtriebszahnrads 168 und des zweiten Abtriebszahnrads 172 in der Schnittansicht von 5. Im Übrigen entspricht 6 einer Pfeilansicht des Elements bei Betrachtung von der Richtung eines Pfeils X. In 6 stellt der Bogen des größten Durchmessers das Antriebszahnrad 110 dar, das sich um die Achse C1 dreht. Die durchgezogene Linie an der äußeren Umfangsseite stellt den Kopfhöhenkreis dar, die durchgezogenen Linie an der inneren Umfangsseite stellt den Fußkreis (Zahnfußkreis) dar und die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie zwischen diesen durchgezogenen Linien stellt den Teilungskreis dar.
Von der Vielzahl der Kreise, die um die Achse C2 gezogen sind, stellt die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie den Teilungskreis des ersten Abtriebszahnrads 168 dar, stellt die durchgezogene Linie an der äußeren Umfangsseite von dem Teilungskreis (insbesondere der äußerste Umfangskreis) den Zahnkopfkreis des ersten Abtriebszahnrads 168 dar und stellt die durchgezogene Linie an der inneren Umfangsseite des Teilungskreises den Fußkreis (Zahnfußkreis) des ersten Abtriebszahnrads 168 dar. Ebenso stellt die aus abwechselnd langen und zwei kurzen Strichen bestehende Linie den Teilungskreis des zweiten Abtriebszahnrads 172 dar, stellt die durchgezogene Linie an der äußeren Umfangsseite des Teilungskreises den Zahnkopfkreis des zweiten Abtriebszahnrads 172 dar und stellt die durchgezogene Linie an der inneren Umfangsseite des Teilungskreises den Fußkreis (Zahnfußkreis) des zweiten Abtriebszahnrads 172 dar. Ebenso stellt der Kreis mit dem kleinsten Durchmesser die Pumpenwelle 158 dar.
Ebenso ist das Leerlaufzahnrad 188 drehbar gestützt um die Achse C4 vorgesehen, die mit Bezug auf die Achse C2 versetzt ist. Bei dem Leerlaufzahnrad 188 stellt die abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie den Teilungskreis des Leerlaufzahnrads 188 dar, stellt der äußere Umfangskreis, der durch eine durchgezogene Linie angedeutet ist, den Zahnkopfkreis des Leerlaufzahnrads 188 dar und stellt die durchgezogene Linie an der inneren Umfangsseite des Teilungskreises den Fußkreis (Zahnfußkreis) des Leerlaufzahnrads 188 dar. Im Übrigen ist das Leerlaufzahnrad 188 drehbar durch ein nicht gezeigtes Lager an einem oder beiden Enden gestützt. Wie in 6 gezeigt ist, ist der Radius (insbesondere der wirksame Radius) des Teilungskreises des zweiten Abtriebszahnrads 172 so ausgelegt, dass dieser kleiner als der Radius (insbesondere der wirksame Radius) des Teilungskreises des ersten Abtriebszahnrads 168 ist.
Ebenso sind, wie in 6 gezeigt ist, das Antriebszahnrad 110 und das erste Abtriebszahnrad 168 konstant in kämmendem Eingriff. Ebenso sind das Antriebszahnrad 110 und das Leerlaufzahnrad 188 konstant in kämmendem Eingriff und ist darüber hinaus das Leerlaufzahnrad 188 konstant in kämmendem Eingriff mit dem zweiten Abtriebszahnrad 172. Das Einsetzen des Leerlaufzahnrads 188 zwischen das Antriebszahnrad 110 und das zweite Abtriebszahnrad 172 auf diesem Weg bedeutet, dass das erste Abtriebszahnrad 168 und das zweite Abtriebszahnrad 172 sich ständig in entgegengesetzte Richtungen drehen werden. Ebenso sind das Antriebszahnrad 110, das Leerlaufzahnrad 188 und das zweite Abtriebszahnrad 172 so angeordnet, dass dann, wenn die Achse C1 des Antriebszahnrads 110, die Achse C4 des Leerlaufzahnrads 188 und die Achse C2 des zweiten Abtriebszahnrads 172 verbunden werden, ein Dreieck gebildet wird (ein im Allgemeinen gleichschenkliges Dreieck in diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel). Als Folge wird eine Ausdehnung in der radialen Richtung im Vergleich mit der Situation unterdrückt, während das Antriebszahnrad 110, das Leerlaufzahnrad 188 und das zweite Abtriebszahnrad 172 auf einer Geraden angeordnet sind.
Obwohl dies in 5 nicht gezeigt ist, sind das Antriebszahnrad 110, das Leerlaufzahnrad 188 und das zweite Abtriebszahnrad 172 in überschneidenden Positionen in der axialen Richtung in 5 angeordnet. Wie nämlich in 6 gezeigt ist, sind das Antriebszahnrad 110, das Leerlaufzahnrad 188 und das zweite Abtriebszahnrad 172 an überschneidenden Positionen in der axialen Richtung aufgrund der Tatsache angeordnet, dass das Leerlaufzahnrad 188 um die Achse C4 angeordnet ist, die mit Bezug auf die Achse C2 versetzt ist. Ebenso können, wie in 5 gezeigt ist, das erste Abtriebszahnrad 168 und das Leerlaufzahnrad 188 beide kämmend mit dem Antriebszahnrad 110 eingreifen, indem die Zahnbreite des Antriebszahnrads 110 größer als die Summe der Zahnbreite des ersten Abtriebszahnrads 168 und der Zahnbreite des Leerlaufzahnrads 188 konfiguriert wird. Als Folge können das erste Abtriebszahnrad 168 und das Leerlaufzahnrad 188 gleichzeitig mit dem Antriebszahnrad 110 kämmend eingreifen, indem die Zahnbreite des Antriebszahnrads 110 einfach erweitert wird, so dass eine Vergrößerung der Anzahl der Teile unterdrückt werden kann.
Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau dreht sich die Pumpenwelle 158 in einer Richtung und stößt die Ölpumpe 120 Schmieröl zu der Seite des Ausstoßöldurchgangs 126 ungeachtet der Tatsache aus, ob das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts fährt. Im Folgenden wird der Betrieb der Ölpumpe 120 beschrieben. Im Übrigen ist in diesem Beispiel, wie in 6 gezeigt ist, ersichtlich, dass dann, wenn das Antriebszahnrad 110 sich in Uhrzeigerrichtung dreht, das Fahrzeug vorwärts fährt. Es ist ebenso ersichtlich, dass die Ölpumpe 120 ausgelegt ist, um Öl aus dem Einlassöldurchgang 124 anzusaugen und Öl zu dem Ausstoßöldurchgang 126 auszustoßen, wenn die Pumpenwelle 158 sich in Gegenuhrzeigerrichtung in 6 dreht.
Wenn in 6 das Antriebszahnrad 110 sich in Uhrzeigerrichtung dadurch dreht, dass das Fahrzeug in der Vorwärtsrichtung fährt, dreht sich das erste Abtriebszahnrad 168 in der Gegenuhrzeigerrichtung. Ebenso wird das Leerlaufzahnrad 188 veranlasst, sich durch das Antriebszahnrad 110 in Gegenuhrzeigerrichtung zu drehen, so dass das zweite Abtriebszahnrad 172, das mit dem Leerlaufzahnrad 188 kämmend eingreift, veranlasst wird, sich in Uhrzeigerrichtung zu drehen. Dabei wird die Drehung des ersten Abtriebszahnrads 168 in der Gegenuhrzeigerrichtung, die der Situation entspricht, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, auf die Pumpenwelle 158 über die erste Freilaufkupplung 166 übertragen. Daher dreht sich die Pumpenwelle 158 in Gegenuhrzeigerrichtung und wird Schmieröl zu dem Ausstoßöldurchgang 126 durch die Ölpumpe 120 zugeführt. Andererseits wird die Drehung des zweiten Abtriebszahnrads 172 in der Uhrzeigerrichtung, die der Situation entspricht, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, nicht auf die Pumpenwelle 158 übertragen, da die zweite Freilaufkupplung 170 im Leerlauf dreht.
Als nächstes wird ein Fall beschrieben, in welchem das Fahrzeug rückwärts fährt. Wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, dreht sich das Antriebszahnrad 110 in Gegenuhrzeigerrichtung. Dabei dreht sich das erste Abtriebszahnrad 168 in Uhrzeigerrichtung. Unterdessen wird das Leerlaufzahnrad 188 veranlasst, sich durch das Antriebszahnrad 110 in Uhrzeigerrichtung zu drehen, so dass das zweite Abtriebszahnrad 172, das in kämmendem Eingriff mit dem Leerlaufzahnrad 188 ist, sich in Gegenuhrzeigerrichtung dreht. Dabei wird die Drehung in Uhrzeigerrichtung des ersten Abtriebszahnrads 168, die der Situation entspricht, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, nicht auf die Pumpenwelle 158 übertragen, da die erste Freilaufkupplung 166 im Leerlauf dreht. Unterdessen wird die Drehung in Gegenuhrzeigerrichtung des zweiten Abtriebszahnrads 172, die der Situation entspricht, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, auf die Pumpenwelle 158 über die zweite Freilaufkupplung 170 übertragen. Daher dreht sich die Pumpenwelle 158 in Gegenuhrzeigerrichtung und wird Schmieröl zu dem Ausstoßöldurchgang 126 durch die Ölpumpe 120 zugeführt.
Wenn demgemäß das Fahrzeug entweder vorwärts oder rückwärts fährt, dreht sich die Pumpenwelle 158 in Gegenuhrzeigerrichtung und wird Schmieröl zu dem Ausstoßöldurchgang 126 durch die Ölpumpe 120 zugeführt. Ebenso ist, wie in den 5 und 6 gezeigt ist, der Radius des Teilungskreises des zweiten Abtriebszahnrads 172 so ausgelegt, dass dieser kleiner als der Radius des Teilungskreises des ersten Abtriebszahnrads 168 ist, so dass das Reduktionsübersetzungsverhältnis der Pumpenwelle 158 mit Bezug auf das Antriebszahnrad 110 mit dem ersten Abtriebszahnrad 168 größer ist. Das zweite Abtriebszahnrad 172 dreht sich nämlich schneller als das erste Abtriebszahnrad 168 mit Bezug auf die Drehung des Antriebszahnrads 110. Daher erhöht sich die Ausstoßdurchflussrate aus der Ölpumpe 120, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, so dass eine ausreichende Menge Schmieröl zugeführt wird, wenn das Fahrzeug mit einer geringen Geschwindigkeit rückwärts fährt, bei der mehr Schmieröl notwendig ist.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird in diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, die Ölpumpe 120 durch das erste Abtriebszahnrad 168 angetrieben, das die Pumpenwelle 158 der Ölpumpe 120 über die erste Freilaufkupplung 166 antreibt. Dabei dreht sich das zweite Abtriebszahnrad 172 in der entgegengesetzten Richtung des ersten Abtriebszahnrads 168, aber wird diese Drehung nicht auf die Pumpenwelle 158 übertragen, da die zweite Freilaufkupplung 170 sich im Leerlauf dreht. Wenn ebenso das Fahrzeug rückwärts fährt, wird die Ölpumpe 120 durch das zweite Abtriebszahnrad 172 angetrieben, das die Pumpenwelle 158 der Ölpumpe 120 über die zweite Freilaufkupplung 170 antreibt. Dabei dreht sich das erste Abtriebszahnrad 168 in der entgegengesetzten Richtung des zweiten Abtriebszahnrads 172, aber wird diese Drehung nicht auf die Pumpenwelle 158 übertragen, da die erste Freilaufkupplung 166 im Leerlauf dreht. Dabei ist das zweite Abtriebszahnrad 172 in kämmendem Eingriff mit dem Antriebszahnrad 110 über das Leerlaufzahnrad 188, so dass die Drehrichtung des ersten Abtriebszahnrads 168, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, dieselbe wie die Drehrichtung des zweiten Abtriebszahnrads 172 ist, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt. Als Folge dreht sich die Pumpenwelle 158 der Ölpumpe 120, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, in derselben Richtung, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt. Daher kann die Ölpumpe 120 Öl in derselben Richtung ungeachtet der Tatsache pumpen, ob das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts fährt, so dass Öl zu Abschnitten des Fahrzeugs, die einen Hydraulikdruck erfordern, ungeachtet der Richtung zugeführt werden kann, in der das Fahrzeug fährt. Ebenso besteht kein Bedarf nach einem speziellen Umschaltmechanismus oder Ähnlichem, der den Öldurchgang gemäß der Richtung umschaltet, in der das Fahrzeug fährt, und dergleichen, so dass die Vorrichtung vereinfacht werden kann, und können gleichzeitig die Herstellungskosten reduziert werden.
Ebenso ist gemäß diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel der Radius des Teilungskreises des zweiten Abtriebszahnrads 172 so ausgelegt, dass dieser kleiner als der Radius des Teilungskreises des ersten Abtriebszahnrads 168 ist, so dass auch dann, wenn die Drehzahl des Antriebszahnrads 110 dieselbe ist, die Drehzahl der Pumpenwelle 158 relativ betrachtet schneller ist, und somit die Ausstoßdurchflussrate aus der Ölpumpe 120 relativ betrachtet höher ist, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, als wenn das Fahrzeug vorwärts fährt. Als Folge kann das Öl effektiv zugeführt werden, wenn das Fahrzeug mit einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit rückwärts fährt, bei der das Schmieröl besonders notwendig ist.
Ebenso ist gemäß diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel die Zahnbreite des Antriebszahnrads 110 größer als die Zahnbreite des ersten Abtriebszahnrads 168 und die Zahnbreite des Leerlaufzahnrads 188, und sind sowohl das erste Abtriebszahnrad 168 als auch das Leerlaufzahnrad 188 in kämmendem Eingriff mit dem Antriebszahnrad 110. Als Folge kann eine Vergrößerung der Anzahl von Teilen bei der Ausführung der Erfindung unterdrückt werden. Ebenso sind gemäß diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel das Antriebszahnrad 110, das Leerlaufzahnrad 188 und das zweite Abtriebszahnrad 172 allesamt so angeordnet, dass ein Dreieck ausgebildet wird, wenn die Achse C1 des Antriebszahnrads 110, die Achse C4 des Leerlaufzahnrads 188 und die Achse C2 des zweiten Abtriebszahnrads 172 allesamt miteinander verbunden werden. Dabei bedeutet die Tatsache, dass ein Dreieck ausgebildet wird, wenn die Achsen miteinander verbunden werden, dass ein Dreieck ausgebildet wird, wenn die drei Schnittpunkte zwischen diesen drei Achsen und einer vorgegebenen Ebene, die senkrecht zu diesen drei Achsen ist, miteinander verbunden werden. Diese Charakteristik dieses Dreiecks, das ausgebildet wird, unterbindet, dass sich die Vorrichtung in der radialen Richtung im Vergleich mit der Situation ausdehnt, wenn die Achsen des Antriebszahnrads 110, des Leerlaufzahnrads 188 und des zweiten Abtriebszahnrads 172 auf einer Geraden angeordnet sind.
Bis hierher wurde ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, kann jedoch die Erfindung auf andere Formen angewendet werden.
In dem vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsbeispiel ist beispielsweise das erste Abtriebszahnrad 168, das Leistung überträgt, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, direkt in kämmendem Eingriff mit dem Antriebszahnrad 110, und ist das zweite Abtriebszahnrad 172, das Leistung überträgt, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, in kämmendem Eingriff mit dem Antriebszahnrad 110 über das Leerlaufzahnrad 188. Alternativ kann beispielsweise das erste Abtriebszahnrad 168 in kämmendem Eingriff mit dem Antriebszahnrad 110 über das Leerlaufzahnrad 188 stehen und kann das zweite Abtriebszahnrad 172 direkt in kämmendem Eingriff mit dem Antriebszahnrad 110 stehen.
Ebenso wird in dem vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsbeispiel die Ölpumpe 120 in einem Elektrofahrzeug der FF-Bauart verwendet, aber ist dieses nicht notwendigerweise darauf beschränkt, dass diese in dem Elektrofahrzeug verwendet wird. Beispielsweise kann die Ölpumpe 120 ebenso in einem Hybridfahrzeug oder Ähnlichem verwendet werden. Die Erfindung kann nämlich geeignet verwendet werden, solange der Aufbau derart ist, dass dieser die Ölpumpe unter Verwendung eines Drehelements antreibt, das seine Drehrichtung gemäß der Richtung umkehrt, in der das Fahrzeug fährt, das sich insbesondere in einer Richtung dreht, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, und sich in der entgegengesetzten Richtung dreht, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt.
Ebenso sind in dem vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsbeispiel das erste Abtriebszahnrad 168 und die Pumpenwelle 158 über die erste Freilaufkupplung 166 verbunden, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, und sind das zweite Abtriebszahnrad 172 und die Pumpenwelle 158 über die zweite Freilaufkupplung 170 verbunden, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt. Alternativ können jedoch das erste Abtriebszahnrad 168 und die Pumpenwelle 158 über die erste Freilaufkupplung 166 verbunden werden, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, und können das zweite Abtriebszahnrad 172 und die Pumpenwelle 158 über die zweite Freilaufkupplung 170 verbunden werden, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt. Im Übrigen kann in diesem Fall die Ölpumpe 120 so konfiguriert werden, dass diese Schmieröl zu dem Schmieröldurchgang 126 durch die Drehung des zweiten Abtriebszahnrads 172 ausstößt, wenn das Fahrzeug vorwärts fährt, und Schmieröl zu dem Ausstoßöldurchgang 126 durch die Drehung des ersten Abtriebszahnrads 168 ausstößt, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 10-217787 [0003]
JP 10-217787 A [0003, 0004]

Claims

Fahrzeugölpumpe, die durch ein Antriebszahnrad angetrieben wird, das an einer Drehwelle vorgesehen ist, das sich in einer Richtung dreht, wenn ein Fahrzeug vorwärts fährt, und sich in der entgegengesetzten Richtung dreht, wenn das Fahrzeug rückwärts fährt, gekennzeichnet durch: ein erstes Abtriebszahnrad (168), das mit dem Antriebszahnrad (110) kämmend eingreift und an einer Antriebswelle (158) der Fahrzeugölpumpe (120) über eine erste Freilaufkupplung (166) vorgesehen ist; ein Leerlaufzahnrad (188), das mit dem Antriebszahnrad (110) kämmend eingreift; und ein zweites Abtriebszahnrad (172), das mit dem Leerlaufzahnrad (188) kämmend eingreift und an der Antriebswelle (158) der Fahrzeugölpumpe (120) über eine zweite Freilaufkupplung (170) vorgesehen ist, wobei die erste Freilaufkupplung (166) konfiguriert ist, um eine Drehung des ersten Abtriebszahnrads (168) auf die Antriebswelle (158) zu übertragen, wenn das Fahrzeug (12) aus einer Vorwärts- und einer Rückwärtsrichtung in einer Richtung fährt, und wobei die zweite Freilaufkupplung (170) konfiguriert ist um eine Drehung des zweiten Abtriebszahnrads (172) auf die Antriebswelle (158) zu übertragen, wenn das Fahrzeug (12) aus der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung in der anderen Richtung fährt.
Fahrzeugölpumpe gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Freilaufkupplung (166) konfiguriert ist, um die Drehung des ersten Abtriebszahnrads (168) auf die Antriebswelle (158) zu übertragen, wenn das Fahrzeug (12) vorwärts fährt; wobei die zweite Freilaufkupplung (170) konfiguriert ist, um die Drehung des zweiten Abtriebszahnrads (172) auf die Antriebswelle (158) zu übertragen, wenn das Fahrzeug (12) rückwärts fährt; und wobei ein Radius eines Teilungskreises des zweiten Abtriebszahnrads (172) so ausgelegt ist, dass dieser kleiner als der Radius des Teilungskreises des ersten Abtriebszahnrads (168) ist.
Fahrzeugölpumpe gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zahnbreite des Antriebszahnrads (110) größer als die Zahnbreite des ersten Abtriebszahnrads (168) und die Zahnbreite des Leerlaufzahnrads (188) ist, und wobei das erste Abtriebszahnrad (168) und das Leerlaufzahnrad (188) kämmend mit dem Antriebszahnrad (110) eingreifen.
Fahrzeugölpumpe gemäß Anspruch 3, wobei die Zahnbreite des Antriebszahnrads (110) größer als die Summe der Zahnbreite des ersten Abtriebszahnrads (168) und der Zahnbreite des Leerlaufzahnrads (188) ist.
Fahrzeugölpumpe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebszahnrad (110), das Leerlaufzahnrad (188) und das zweite Abtriebszahnrad (172) so angeordnet sind, dass ein Dreieck ausgebildet wird, wenn eine Achse des Antriebszahnrads (110), eine Achse des Leerlaufzahnrads (188) und eine Achse des zweiten Abtriebszahnrads (172) miteinander verbunden werden.