專利名稱：齒輪泵及采用該泵的自動變速機用油泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于例如汽車的自動變速機等的各種油壓機械、產(chǎn)生 油壓的齒輪泵和采用該齒輪泵的自動變速機的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種齒輪泵及通過采用該齒輪泵來抑制高速旋轉(zhuǎn)的油泵產(chǎn)生氣蝕(cavitation) 的自動變速機的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
對于汽車等的車輛的自動變速機，己經(jīng)開發(fā)出各種具有多個旋轉(zhuǎn)要素 的行星齒輪單元、及由使這些多個旋轉(zhuǎn)要素分別結(jié)合或制動的離合器和制 動器組成的多個摩擦結(jié)合要素的自動變速機。這種自動變速機通過適當控 制摩擦結(jié)合要素的結(jié)合和不結(jié)合，分別控制行星齒輪單元的多個旋轉(zhuǎn)要素 的旋轉(zhuǎn)，從而進行自動變速控制。此時，如日本專利特開平11-82644號公報所示，利用自動變速機的 油壓控制裝置，根據(jù)車速和駕駛條件控制油壓，從而控制摩擦結(jié)合要素的 結(jié)合和不結(jié)合。通過油泵形成向該油壓控制裝置供給的油壓。如日本專利特開平11-82644號公報所示，該油泵大多由齒輪泵構(gòu)成。 在這種齒輪泵中，通過車輛發(fā)動機驅(qū)動泵齒輪旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生油壓，如上所述 將該油壓供給到油壓控制裝置，并供給到自動變速機的液力變矩器、自動 變速機的各潤滑部等。如圖6 (a) 、 (b)所示，該齒輪泵1采用內(nèi)齒齒輪泵，其泵齒輪2 由具有規(guī)定齒數(shù)外齒3a的驅(qū)動齒輪3和具有規(guī)定齒數(shù)內(nèi)齒4a的從動齒輪 4的1對齒輪構(gòu)成。驅(qū)動齒輪3和從動齒輪4設(shè)置在偏心位置上，相互之 間的外齒3a與內(nèi)齒4a的一部分在吸入口 5和吐出口 6的邊界部7處相互 嚙合，并且設(shè)置在由泵體(0/P體部)8和泵蓋(0/P蓋部)9組成的殼體 10內(nèi)形成的齒輪室11內(nèi)，以使在該嚙合部的相對于旋轉(zhuǎn)中心的大致相反 側(cè)的外齒3al的齒尖與內(nèi)齒4al的齒尖相互接觸。在泵體8和泵蓋9上，
均設(shè)置有吸入口 5和吐出口 6。在作為驅(qū)動源的圖中未表示的發(fā)動機的驅(qū)動力的作用下，經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸 12使驅(qū)動齒輪3旋轉(zhuǎn)，并且由于該驅(qū)動齒輪3的旋轉(zhuǎn)，從動齒輪4也沿 同方向旋轉(zhuǎn)，從而使得相互嚙合的外齒3a與內(nèi)齒4a順次發(fā)生變化。在驅(qū)13的容積逐漸增大，從而從吸入口 5吸入工作油。泵室13在與吸入口 5 隔斷，并且與吐出口6連通，之后，泵室13的容積逐漸減小，從而使吸 入到泵室13的工作油從吐出口 6吐出來。另外，在圖6 (b)中，省略了旋轉(zhuǎn)軸12的圖示。然而，在這種用于自動變速機的較高速度旋轉(zhuǎn)的油泵中，需要盡量抑 制由于混入工作油中的氣泡產(chǎn)生的氣蝕、以及由于該氣蝕對各部件的腐 蝕。作為以前的抑制氣蝕或氣蝕腐蝕的產(chǎn)生的齒輪泵，有日本專利第 2854903號公報提出的技術(shù)方案，其中記載了齒輪泵具有3維連續(xù)扭曲 的底面，使得吸入口沿著工作油的流動方向從上游至下游逐漸變淺，且在 靠近泵旋轉(zhuǎn)軸的中心的內(nèi)周側(cè)較深，在遠離泵旋轉(zhuǎn)軸的中心的外周側(cè)則變 淺。根據(jù)該日本專利第2854903號公報所示的齒輪泵1，由于吸入口沿著 工作油的流動方向，越靠近下游側(cè)或靠近外周側(cè)越淺，因此流過吸入口的 工作油會隨著流動被逐漸送入內(nèi)周側(cè)。這樣，即使在流經(jīng)吸入口的工作油 上作用有離心力，也能夠提高內(nèi)周側(cè)的工作油的填充率，在容易產(chǎn)生氣蝕 的內(nèi)周側(cè)，可以抑制該氣蝕的產(chǎn)生。還有，作為以前的抑制氣蝕產(chǎn)生的其他的齒輪泵，有日本專利特開平 9-4569號公報提出的技術(shù)方案:齒輪泵在吸入口的終端部具有使該吸入口 的深度隨著靠近終端而在周方向變淺的斜坡部，并且具有使該斜坡部的深 度從徑方向外側(cè)向徑方向內(nèi)側(cè)逐漸變深的傾斜面。根據(jù)該日本專利特開平9-4569號公報所示的齒輪泵1，由于吸入口在 終端部沿著工作油的流動方向，越靠近下游側(cè)且越靠近徑方向外側(cè)越淺， 從而使得在吸入口終端部流過該終端部的工作油會隨著流動而逐漸流入 徑方向內(nèi)側(cè)。這樣，在容易產(chǎn)生氣蝕的徑方向內(nèi)側(cè)，能夠抑制該氣蝕的產(chǎn)生。但是，上述的日本專利第2854903號公報和日本專利特開平9-4569 號公報所示的齒輪泵l中，吸入口的底面均為扭曲的傾斜面，并朝著工作 油流動方向的下游側(cè)連續(xù)變淺，且朝著內(nèi)周側(cè)連續(xù)變深。但是，如果吸入口的底面為這種連續(xù)扭曲的傾斜面，雖然能夠有效地 使受到離心力作用的工作油向內(nèi)周側(cè)移動，但由于吸入口的底面為連續(xù)傾 斜面，因此難以有效地使工作油中的氣泡集中到內(nèi)周側(cè)。還有，日本專利第2854903號公報和日本專利特開平9-4569號公報 所示的吸入口均為深度連續(xù)變化的扭曲傾斜面的底面，因此形成吸入口的 圓弧狀漕加工起來非常困難、復雜。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明考慮到上述問題，其目的在于提供通過將油中的氣泡集中到內(nèi) 周側(cè)進行排出、從而能夠有效地抑制氣蝕的產(chǎn)生的齒輪泵。本發(fā)明的其他目的在于提供能夠有效地抑制油中氣泡的氣蝕的產(chǎn)生、 并容易加工吸入口的齒輪泵。本發(fā)明的另外的其他目的在于提供能夠抑制油泵的氣蝕的產(chǎn)生、并更 加可靠地進行變速控制的自動變速機。為了實現(xiàn)上述目的，技術(shù)方案l的發(fā)明的齒輪泵，其具有形成有吸入 口、吐出口和齒輪室的殼體，在該殼體的齒輪室中設(shè)置有一對相互嚙合的 齒輪并能夠旋轉(zhuǎn)，隨著該一對齒輪的旋轉(zhuǎn)，從設(shè)置在上述殼體上的吸入口 吸入工作液，并且從吐出口吐出上述工作液，其中，上述吸入口的底面具 有沿上述齒輪旋轉(zhuǎn)方向延伸的臺階，上述吸入口的上述臺階的內(nèi)周側(cè)的底 面的深度大于上述吸入口的上述臺階的外周側(cè)的底面的深度。還有，技術(shù)方案2的發(fā)明的齒輪泵的特征在于，上述吸入口的上述臺 階的外周側(cè)的底面形成斜坡狀，其深度朝著上述吸入口的終端逐漸變淺。還有，技術(shù)方案3的發(fā)明的齒輪泵的特征在于，上述吸入口的上述臺 階的內(nèi)周側(cè)的底面形成斜坡狀，其深度朝著上述吸入口的終端逐漸變淺。還有，技術(shù)方案4的發(fā)明的齒輪泵的特征在于，上述吸入口的上述臺 階的外周側(cè)的斜坡狀的底面從多個不同的傾斜角傾斜成多個臺階。
還有，技術(shù)方案5的發(fā)明的齒輪泵的特征在于，上述吸入口的上述臺 階的內(nèi)周側(cè)的斜坡狀的底面設(shè)定成一定的傾斜角。還有，技術(shù)方案6的發(fā)明為技術(shù)方案4所述的的齒輪泵，其特征在于， 上述臺階的外周側(cè)的斜坡狀的底面的上述多個傾斜角被設(shè)置成靠近上述吸入口的終端一側(cè)的上述傾斜角小于遠離終端一側(cè)的傾斜角。還有，技術(shù)方案7的發(fā)明的齒輪泵的特征在于，上述臺階從上述吸入 口的吸入開始端延伸到上述終端。還有，技術(shù)方案8的發(fā)明的齒輪泵的特征在于，至少上述吸入口的外二部到l述吸入口的:端的底面，和與上述殼體的:述齒輪相對的^為同一面。還有，技術(shù)方案9的發(fā)明的齒輪泵的特征在于，上述殼體由收容上述 齒輪的泵體和安裝該泵體的泵蓋組成，上述吸入口設(shè)置在上述泵體和上述 泵蓋上，并且上述臺階設(shè)置在上述泵體的吸入口和上述泵蓋的吸入口的至 少一方上。還有，技術(shù)方案10的發(fā)明的齒輪泵的特征在于，上述泵體和上述泵 蓋均利用鋁等輕型金屬通過壓鑄法鑄造而成。還有，技術(shù)方案11的發(fā)明的自動變速機，其裝備有具有多個旋轉(zhuǎn)要素的行星齒輪單元、由使這些多個旋轉(zhuǎn)要素分別結(jié)合或制動的離合器和 制動器組成的多個摩擦結(jié)合要素、和將油泵供給的油壓控制在規(guī)定值并供 給到上述摩擦結(jié)合要素的油壓控制裝置，通過利用上述油壓控制裝置控制 油壓而使上述摩擦結(jié)合要素結(jié)合或不結(jié)合，從而對發(fā)動機等的驅(qū)動源的驅(qū)動力進行自動變速后輸出，其中，上述油泵由技術(shù)方案1至10中任一項所述的齒輪泵構(gòu)成。在這種結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案1至技術(shù)方案10的發(fā)明的齒輪泵中，由于吸 入口的底面具有沿齒輪旋轉(zhuǎn)方向延伸的臺階，并且吸入口的臺階的內(nèi)周側(cè) 的底面的深度大于吸入口的臺階的外周側(cè)的底面的深度，因此能夠利用吸 入口的臺階將吸入的工作油中的氣泡有效地集中到吸入口的內(nèi)周側(cè)，并且 能夠進一步可靠地抑制集中在內(nèi)周側(cè)的氣泡移動到吸入口的外周側(cè)。而 且，當所吸入的工作油的一部分從內(nèi)周側(cè)漏出時，能夠使集中到內(nèi)周側(cè)的
氣泡與該漏出的工作油一起被有效地強制排出到外部。這樣，即使在齒輪 泵高速旋轉(zhuǎn)時，也能夠有效地抑制氣蝕的產(chǎn)生，能夠進一步可靠地防止氣 蝕腐蝕。 '還有，由于可以在殼體鑄造時一起形成吸入口的臺階，因此能夠容易 地加工吸入口。而且，由于可以在以前已有的齒輪泵的殼體上設(shè)置的吸入 口上設(shè)置臺階，因此只要在以前的殼體上設(shè)置臺階，齒輪泵的其它構(gòu)件可 以原樣使用，不需要形成齒輪泵的新的專用的構(gòu)件。這樣，不需要進行大 的設(shè)計變更，從而可以進一步降低齒輪泵的成本。特別是在技術(shù)方案2的發(fā)明的齒輪泵中，由于吸入口的臺階的外周側(cè) 的底面形成斜坡狀，其深度朝著吸入口的終端逐漸變淺，因此能夠進一步 有效地將工作油中的氣泡集中到吸入口的內(nèi)周側(cè)，同時能夠使處于吸入口 的外周側(cè)的工作油穩(wěn)定地流動，減少損失，并被封閉在一對齒輪之間的泵 室中，從吐出口吐出。這樣，能夠有效地抑制氣蝕的產(chǎn)生，提高泵的效率。還有，在技術(shù)方案3的發(fā)明的齒輪泵中，由于吸入口的臺階的內(nèi)周側(cè) 的底面形成斜坡狀，其深度朝著吸入口的終端逐漸變淺，因此能夠使處于 吸入口的內(nèi)周側(cè)的工作油穩(wěn)定地流動，減少損失，并被封閉在一對齒輪之 間的泵室中，從吐出口吐出。這樣，能夠有效地抑制氣蝕的產(chǎn)生，提高泵 的效率。還有，在技術(shù)方案4的發(fā)明的齒輪泵中，由于吸入口的斜坡狀的底面 從多個不同的傾斜角傾斜成多個臺階，因此能夠根據(jù)吸入口的形狀、齒輪 大小、齒輪的齒相對于吸入口的位置、通常使用時齒輪的轉(zhuǎn)速等齒輪泵的 設(shè)計規(guī)格和運行條件，階段地設(shè)計從吸入口的始端到終端的各部位的底面 的傾斜角。這樣，能夠進一步有效地將吸入的工作油中的氣泡集中到吸入 口的內(nèi)周側(cè)。還有，在技術(shù)方案5的發(fā)明的齒輪泵中，由于上述吸入口的上述臺階 的內(nèi)周側(cè)的斜坡狀的底面設(shè)定成一定的傾斜角，因此能夠進一步有效地將 吸入到吸入口中的工作油中的氣泡集中到吸入口的內(nèi)周側(cè)。還有，在技術(shù)方案6的發(fā)明的齒輪泵中，由于臺階的外周側(cè)的斜坡狀 的底面的多個傾斜角被設(shè)置成靠近吸入口的終端的一側(cè)的傾斜角小于遠 離一側(cè)的傾斜角，因此能夠使從吸入口吸入的工作油穩(wěn)定地流動，減少損
失，并有效地被封閉在一對齒輪之間的泵室中。這樣，能夠有效地抑制氣 蝕的產(chǎn)生，提高泵的效率。還有，在技術(shù)方案7的發(fā)明的齒輪泵中，由于臺階從吸入口的吸入開 始端延伸到終端，因此能夠可靠地將吸入的工作油中的氣泡集中到吸入口 的內(nèi)周側(cè)。。還有，在技術(shù)方案8的發(fā)明的齒輪泵中，由于至少吸入口的外周側(cè)的 斜坡狀底面的斜坡在吸入口的終端附近部終止，并且從斜坡終止部到上述 吸入口的終端的底面，和與殼體的齒輪相對的面為同一面，因此能夠?qū)⑽?入的工作油中的氣泡有效地集中到吸入口的內(nèi)周側(cè)，同時能夠使從吸入口 吸入的工作油穩(wěn)定地流動，減少損失，并有效地被封閉在一對齒輪之間的 泵室中。這樣，能夠有效地抑制氣蝕的產(chǎn)生，提高泵的效率。還有，在技術(shù)方案9的發(fā)明的齒輪泵中，由于臺階設(shè)置在泵體的吸入 口和泵蓋的吸入口的至少一方上，因此能夠根據(jù)吸入口的形狀、齒輪大小、 齒輪的齒相對于吸入口的位置、通常使用時齒輪的轉(zhuǎn)速等齒輪泵的設(shè)計規(guī) 格和運行條件，有效地在需要臺階的部分設(shè)計臺階，而不造成浪費。還有，在技術(shù)方案10的發(fā)明的齒輪泵中，由于泵體和泵蓋均利用鋁 等輕型金屬通過壓鑄法鑄造而成，因此能夠正確并簡單地形成吸入口的斜 坡。而且，能夠?qū)崿F(xiàn)泵體和泵蓋的輕型化，同時節(jié)約材料費。這樣，能夠 降低齒輪泵的成本。還有，在技術(shù)方案11的發(fā)明的齒輪泵中，由于自動變速機的油泵采 用了技術(shù)方案1至技術(shù)方案10中任一項所述的齒輪泵，因此，即使在自 動變速機的油泵高速旋轉(zhuǎn)時，也能夠有效地抑制氣蝕的產(chǎn)生，能夠進一步 可靠地防止氣蝕腐蝕。這樣，能夠根據(jù)包括高速旋轉(zhuǎn)時的運行條件，正確 地進行基于自動變速機的變速控制。


圖1為部分表示在自動變速機中采用與本發(fā)明有關(guān)的齒輪泵的實施 方式的一例的狀態(tài)的沿軸方向的部分截面圖。圖2為沿圖i的n-n線所見的圖。 圖3為沿圖i的in-in線所見的圖。
圖4表示圖1所示例的齒輪泵的殼體的泵體(O/P體部)，(a)為 主視圖，(b)為(a)的沿IVB-IVB線所見的圖。圖5表示圖1所示例的齒輪泵的殼體的泵蓋(O/P蓋部)，(a)為 主視圖，(b)為沿(a)的VB-VB線所見的圖。圖6表示以前的齒輪泵的一例，(a)為部分表示用于自動變速機的 狀態(tài)的沿軸方向的部分截面圖。(b)為(a)的沿VIB-VIB線所見的圖。具體實施形式下面參照附圖，說明為實施本發(fā)明的最佳實施方式。 圖1為部分表示在自動變速機中采用本發(fā)明的齒輪泵的實施方式的 一例的狀態(tài)的沿軸方向的與圖6 (a)相同的部分截面圖。還有，圖2為 沿圖1的II-II線所見的與圖6 (b)相同的圖(具體來說，省略了泵蓋9和旋轉(zhuǎn)軸i2，沿n-n線所見的圖)。另外，圖3為沿圖i的in-in線所見 的圖(具體來說，省略了泵體8和旋轉(zhuǎn)軸i2，沿m-m線所見的圖)。另 外，對于與上述的以前相同的構(gòu)件，采用相同符號，故省略其詳細說明。如圖1至圖3所示，該例的齒輪泵1與上述圖6 (a)和(b)所示的 齒輪泵1 一樣，采用內(nèi)齒齒輪泵，其泵齒輪2由具有外齒3a的驅(qū)動齒輪 3和具有內(nèi)齒4a的從動齒輪4的1對齒輪構(gòu)成。泵齒輪2被收容在形成 于殼體10的泵體(0/P體部)8上形成的齒輪室11內(nèi)。驅(qū)動齒輪3的兩側(cè)面3b、 3c上形成有第1規(guī)定數(shù)的圓柱狀的凹坑 (dimple) 14、 14……。這些凹坑14、 14……分別在內(nèi)、外周側(cè)與驅(qū)動齒 輪3配置在同心圓上。此時，配置在內(nèi)周側(cè)的凹坑14、 14……分別形成 于與相鄰外齒3a之間的底部相同的徑方向線(未圖示)上的這些底部的 內(nèi)側(cè)。還有，配置在外周側(cè)的凹坑14、 14……分別形成于各外齒3a的這些 外齒3a的周方向中心。此時，配置在外周側(cè)的凹坑14、 14……分別能夠 直接面對吸入口 5和吐出口 6。工作油滯留在內(nèi)、外周側(cè)的各凹坑14、 14……中。通過這樣設(shè)計這些凹坑14、 14……，使得驅(qū)動齒輪3保持動 態(tài)平衡，能夠獲得穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)。另外，在從動齒輪4的兩側(cè)面4b、 4c上也形成有與上述凹坑14相同
形狀和尺寸的第2規(guī)定數(shù)的圓柱狀的凹坑17、17……。這些凹坑17、17…… 分別位于與從動齒輪4同心且與內(nèi)齒4a的底部位置的直徑相同或大致相 同的圓上內(nèi)齒4a的周方向中心處。此時，各凹坑17、 17……分別能夠直 接面對吸入口 5和吐出口 6。工作油也滯留在這些凹坑17、 17……中。通 過這樣設(shè)計這些凹坑17、 17……，使得從動齒輪4保持動態(tài)平衡，能夠 獲得穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)。設(shè)計上述各凹坑14、 17的大小和數(shù)量時，均保證與在同樣的驅(qū)動 齒輪3和從動齒輪4上沒有設(shè)計這些凹坑14、 17的情況相比，不降低齒 輪泵1的吐出性能和這些齒輪3、 4的強度。殼體10的泵體(0/P體部)8利用例如鋁等輕型金屬通過壓鑄法鑄造 而成。如圖4 (a)和(b)所示，這些泵體(O/P體部)8上形成有凹部 8b，從而形成齒輪室ll。吸入口5的一部分設(shè)置在該凹部8b內(nèi)，同時吐 出口 6的一部分也設(shè)置在該凹部8b內(nèi)。如圖1、圖2和圖4 (a)和(b)所示，位于凹部8b內(nèi)的吸入口 5從 其中央附近到終端形成有沿圓周方向延伸的圓弧狀臺階8c。該臺階8c的 內(nèi)周側(cè)的吸入口 5的底面8d設(shè)計得較深，臺階8c的外周側(cè)的吸入口 5的 底面8e則設(shè)計得較淺。此時，如圖4 (a)和(c)所示，臺階8c的內(nèi)周側(cè)的吸入口 5的底面 8d的深度定義為從泵體(0/P體部)8與泵蓋(0/P蓋部)9的相交面至 底面8d的底面的長度，該底面8d的深度則形成為斜坡狀，使得從與沒有 形成臺階8c的吸入口5的始端側(cè)的部分的底面的深度大致相同的深度起、 至吸入口 5的終端，呈具有一定傾斜角的直線，其深度逐漸變淺。與此相 對，臺階8c的外周側(cè)的吸入口 5的底面8e的深度(該底面8e的深度的 定義與上述底面9d的深度的定義相同)從吸入口 5的始端至途中形成為 斜坡狀，使得從與沒有形成臺階8c的吸入口 5的始端側(cè)的部分的底面的 深度大致相同的深度起、至吸入口5的中途，呈具有比內(nèi)周側(cè)底面8d深 度的一定傾斜角大的一定傾斜角的直線，其深度逐漸變淺。另外，臺階 8c的外周側(cè)的吸入口 5的底面8e的深度從吸入口 5的中途至吸入口 5的 終端形成為斜坡狀，呈具有比內(nèi)周側(cè)的底面8d的深度的一定傾斜角小的 一定傾斜角的直線，其深度逐漸變淺。因此，臺階8c從其始端至吸入口 5的中途連續(xù)變大，從吸入口 5的中途至其終端則連續(xù)變小。還有，殼體10的泵蓋(0/P蓋部)9也與泵體(0/P體部)8—樣， 利用例如鋁等輕型金屬通過壓鑄法鑄造而成。如圖5 (a)和(b)所示， 殼體10的泵蓋(0/P蓋部)9上形成有嵌合泵體(0/P體部)8的凹部9b， 吸入口 5的一部分設(shè)置在該凹部9b內(nèi)，并且吐出口 6的一部分也設(shè)置在 該凹部9b內(nèi)。另外，圖5 (b)中還表示有嵌合在泵蓋(O/P蓋部)9上 的旋轉(zhuǎn)軸12。如圖l、圖3和圖5 (a)和(b)所示，位于凹部9b內(nèi)的吸入口5從 其中央附近(動齒輪4的外終端所處位置附近)到終端，形成有沿一對齒 輪3、 4的旋轉(zhuǎn)方向、即圓周方向延伸的圓弧狀臺階9c。該臺階9c的內(nèi)周 側(cè)的吸入口 5的底面9d的深度(該底面9d的深度的定義與上述底面8d 的深度的定義相同)大于臺階9c的外周側(cè)的吸入口 5的底面9e的深度(該 底面9e的深度的定義也與上述底面8d的深度的定義相同)。此時，內(nèi)周側(cè)的吸入口 5的底面9d和外周側(cè)的吸入口 5的底面9e的 深度均為斜坡狀，使得從與沒有形成臺階9c的吸入口 5的始端側(cè)的部分 的底面的深度大致相同的深度起、至吸入口5的終端，其深度逐漸變淺。 此時，就斜坡狀而言，從臺階9c的始端至中央附近，外周側(cè)的吸入口 5 的底面9e的深度的變化斜率(即，底面9e的傾斜角)大于內(nèi)周側(cè)的吸入 口 5的底面9d的深度的變化斜率(即，底面9d的傾斜角)。還有，相反， 從臺階9c的大致中央附近至終端，外周側(cè)的吸入口 5的底面9e的深度的 變化斜率小于內(nèi)周側(cè)的吸入口 5的底面9d的深度的變化斜率。這樣，形 成為階段變化的具有2個不同傾斜角的斜坡狀。g卩，外周側(cè)的吸入口5的 底面9e平滑地變化，吸入口 5的終端附近部的傾斜角小于吸入口 5的從 終端至遠離終端附近部側(cè)的傾斜角。因此，臺階9c的大小呈階段性變化， 從其始端至中央附近連續(xù)變大，而從中央附近向終端則逐漸變小。通過在泵蓋(0/P蓋部)9的凹部9b上嵌合泵體(0/P體部)8，形 成齒輪室ll。此時，泵體(0/P體部)8的吸入口5與泵蓋(0/P蓋部)9 的吸入口 5在軸方向?qū)R(相向)，并且泵體(0/P體部)8的吐出口 6 與泵蓋(0/P蓋部)9的吐出口6在軸方向?qū)R(相向)。如上述圖l所 示，在所形成的齒輪室ll內(nèi)，設(shè)置有一對驅(qū)動齒輪3和從動齒輪4。
另外，在以前的用于自動變速機的油泵中，為了降低氣蝕和摩耗，一
般采用如下3個方法。艮P，
(1) 在油泵體和油泵蓋的至少一方采用高硅等的高強度高硬度的鋁材。
(2) 利用T6等熱處理，提高鋁材的硬度。
(3) 當只有油泵蓋采用鋁材形成時，采用鐵板。
但是，對于(1)的情況，由于采用高強度高硬度的鋁材，不僅增加 了材料費，而且縮短了齒輪壽命，增加了成本。還有，對于(2)的情況， 由于要進行熱處理，不僅提高了包括場地和生產(chǎn)線等的設(shè)備費，而且構(gòu)件 形狀可能會惡化，從而導致生產(chǎn)性惡化。對于(3)的情況，由于采用了 鐵板，不僅降低了吐出性能，而且會增加重量。
因此，在本發(fā)明的該例的齒輪泵l中，如圖2和圖3所示，由于泵室 13內(nèi)的工作油最初開放到吐出口 6的部位6a因摩耗而對吐出性能產(chǎn)生很 大影響，因此在例如齒輪嚙合部等部位，分別壓入由硬鋁或高硅等的高強 度高硬度的部分銷狀的鋁材。
這樣，由于部分使用高強度高硬度的鋁材，從而最小限度地抑制成本 增加，并不降低吐出性能，且不增加重量，能夠有效地降低氣蝕和摩耗。
該例中的齒輪泵1的其他構(gòu)件與上述圖6所示的以前的齒輪泵1相同。
在這種結(jié)構(gòu)的該例中的齒輪泵1中，與上述專利文獻1所示的以前的 齒輪泵1一樣，在作為驅(qū)動源的圖中未表示的發(fā)動機的驅(qū)動力的作用下， 經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸12使驅(qū)動齒輪3朝圖2所示的逆時針方向(圖3中為順時針 方向)旋轉(zhuǎn)，同時由于該驅(qū)動齒輪3的旋轉(zhuǎn)，從動齒輪4也沿同方向旋轉(zhuǎn)， 在驅(qū)動齒輪3的外周與從動齒輪4的內(nèi)周之間形成的泵室13的容積逐漸 增大，從而從吸入口 5將工作油吸入到泵室13內(nèi)。另外，通過使驅(qū)動齒 輪3和從動齒輪4沿同方向旋轉(zhuǎn)，使泵室13與吸入口 5隔離，同時與吐 出口 6連通，之后，泵室13的容積逐漸減小，從而使吸入到泵室13的工 作油從吐出口 6吐出來。
通過吸入口 5吸入到泵室13的工作油沿圓弧狀流動。因此，離心力 作用在工作油上，外周側(cè)的工作油的壓力大于內(nèi)周側(cè)的工作油的壓力，因此工作油中的氣泡會集中到內(nèi)周側(cè)。此時，由于內(nèi)周側(cè)的吸入口 5的底面 8d、 9d比外周側(cè)的吸入口5的底面8e、 9e淺，吸入口 5的內(nèi)周側(cè)的氣泡 難以通過圓弧狀的臺階8c、 9c移動到吸入口 5的外周側(cè)，因此能夠有效 地將工作油中的氣泡集中到吸入口 5的內(nèi)周側(cè)。
在氣泡集中到吸入口 5的內(nèi)周側(cè)的狀態(tài)下、即氣泡集中到驅(qū)動齒輪3 側(cè)的狀態(tài)下，泵室13與吸入口 5隔離后，泵室13內(nèi)的工作油中的氣泡保 持集中在驅(qū)動齒輪3側(cè)的狀態(tài)不變，同時被壓縮。在該狀態(tài)下，泵室13 通過吸入-吐出之間的泵腔部產(chǎn)生瞬時的封閉環(huán)境，接著與吐出口 6連通， 如上所述，泵室13內(nèi)的工作油被壓縮后，從泵腔部吐出到吐出口 6。此 時，工作油的一部分通過驅(qū)動齒輪3的側(cè)面3b與泵體8的齒輪室側(cè)面8a 之間、以及齒輪3的側(cè)面3c與泵蓋9的齒輪室側(cè)面9a之間，漏出到泵體 8的內(nèi)周孔。隨著該工作油的漏出，從泵室13強制排出氣泡。
因此，在齒輪泵1高速旋轉(zhuǎn)時，能夠可靠地抑制由于工作油中的氣泡 產(chǎn)生氣蝕，能夠降低該氣蝕導致的氣蝕腐蝕。
還有，由于在驅(qū)動齒輪3的兩側(cè)面3b、 3c和從動齒輪4的兩側(cè)面4b、 4c上分別形成有規(guī)定數(shù)的的凹坑14、 14……和17、 17……，所以工作油 分別滯留在這些凹坑14、 14……和17、 17……中。滯留在這些凹坑14、 14……和17、 17……中的工作油通過驅(qū)動齒輪3和從動齒輪4的旋轉(zhuǎn)以 及毛細管現(xiàn)象，浸入到驅(qū)動齒輪3的兩側(cè)面3b、 3c和從動齒輪4的兩側(cè) 面4b、 4c與泵體8的齒輪室側(cè)面8a和泵蓋9的齒輪室側(cè)面9a之間，在 這些之間形成油膜。
根據(jù)該例的齒輪泵l，在吸入口 5上設(shè)有圓弧狀的臺階8c、 9c，使得 內(nèi)周側(cè)的底面8d、 9d較深，外周側(cè)的底面8e、 9e較淺，因此能夠?qū)⑼ㄟ^ 吸入口 5吸入到泵室13內(nèi)的工作油中的氣泡有效地集中到內(nèi)周側(cè)。而且， 當所吸入的工作油的一部分從內(nèi)周側(cè)漏出時，能夠使集中到內(nèi)周側(cè)的氣泡 與該漏出的工作油一起被有效地強制排出到外部。這樣，即使在齒輪泵l 高速旋轉(zhuǎn)時，也能夠可靠地抑制由工作油中的氣泡產(chǎn)生氣蝕，其結(jié)果，能 夠進一步可靠地防止氣蝕腐蝕。
還有，由于各吸入口 5的臺階8c、 9c能夠在泵體8和泵蓋9的鑄造 時同時形成，因此容易加工各吸入口5。而且，由于能夠在以前已有的齒
輪泵l的殼體10上設(shè)置的吸入口5上設(shè)置這些臺階8c、 9c，因此只要在 以前的殼體10上的吸入口 5上設(shè)置這些臺階8c、 9c，可以使用齒輪泵1 的其他構(gòu)件，不需要形成新的齒輪泵1的專用構(gòu)件。這樣，不需要進行大 的設(shè)計變更，從而能夠進一步降低齒輪泵1的成本。
另外，由于各吸入口5內(nèi)，外周側(cè)的底面8e、 9d、 9e形成斜坡狀， 其深度朝著各吸入口 5的終端逐漸變淺，因此能夠進一步有效地將工作油 中的氣泡集中到各吸入口 5的內(nèi)周側(cè)，同時能夠使處于各吸入口 5的外周 側(cè)的工作油穩(wěn)定地流動，減少損失，并被封閉在一對齒輪3、 4之間的泵 室13中，從吐出口6吐出。這樣，能夠有效地抑制氣蝕的產(chǎn)生，提高泵 的效率。
另外，由于吸入口 5的外周側(cè)的底面9e被設(shè)置成終端附近部的傾斜 角小于吸入口 5的從終端至遠離終端附近部側(cè)的傾斜角，所以能夠使從吸 入口 5的吸入的工作油穩(wěn)定地流動，減少損失，并被有效地封閉在一對齒 輪3、 4之間的泵室13中。這樣，能夠進一步有效地抑制氣蝕的產(chǎn)生，提 高泵的效率。
另外，由于從吸入口 5的吸入開始端至終端設(shè)置有各臺階8c、 9c，因 此能夠進一步可靠地將吸入的工作油中的氣泡集中到吸入口 5的內(nèi)周側(cè)。
另外，由于泵體8和泵蓋9均利用鋁等輕型金屬通過壓鑄法鑄造而成， 因此能夠正確并簡單地形成吸入口 5的底面8e、 9d、 9e的斜坡。而且， 能夠?qū)崿F(xiàn)泵體8和泵蓋9的輕型化，同時節(jié)約材料費。這樣，能夠降低齒 輪泵1的成本。
另外，由于自動變速機的油泵采用了該例的齒輪泵l，因此，即使在 自動變速機的油泵高速旋轉(zhuǎn)時，也能夠有效地抑制氣蝕的產(chǎn)生，能夠進一 步可靠地防止氣蝕腐蝕。這樣，能夠根據(jù)包括高速旋轉(zhuǎn)時的運行條件，正 確地進行基于自動變速機的變速控制。
還有，在上述例的齒輪泵l中，在泵體8中形成的內(nèi)周側(cè)的吸入口5 的底面8d設(shè)計為大致具有一定深度，但也可以與外周側(cè)的吸入口 5的底 面8e —樣，將內(nèi)周側(cè)的吸入口 5的底面8d設(shè)計成斜坡狀，使其深度朝著 吸入口 5的終端逐漸變淺。
還有，在泵蓋9上形成的外周側(cè)的吸入口 5的底面9e為斜坡狀，具
有階段變化的2個不同傾斜角。但本發(fā)明并不局限于此，也可以使吸入口 5的底面9e為具有多個階段變化的3個以上的多個傾斜角的斜坡狀。另 外，吸入口 5的底面9e也可以為具有連續(xù)變化的傾斜角的曲面狀，或者 由一定傾斜角的平面狀的斜坡狀和傾斜角連續(xù)變化的曲面狀的斜坡狀組 合在一起的斜坡狀。這樣，由于吸入口 5的斜坡狀的底面9e從多個不同 的傾斜角傾斜成多個臺階狀、或者傾斜成傾斜角連續(xù)變化的曲面狀，因此 能夠根據(jù)吸入口 5的形狀、齒輪3、 4的大小、齒輪3、 4的齒相對于吸入 口 5的位置、通常使用時齒輪3、 4的轉(zhuǎn)速等齒輪泵1的設(shè)計規(guī)格和運行 條件，設(shè)計從吸入口5的始端到終端的各部位的底面的傾斜角。這樣，能 夠進一步有效地將吸入的工作油中的氣泡集中到吸入口 5的內(nèi)周側(cè)。
另外，在泵體8上形成的內(nèi)、外周側(cè)的吸入口 5的底面8d、 8e也可 以與在上述泵蓋9上形成的內(nèi)、外周側(cè)的吸入口 5的底面9d、 9e相同。 還有，在泵蓋9上形成的內(nèi)、外周側(cè)的吸入口 5的底面9d、 9e也可以與 在上述泵體8上形成的內(nèi)、外周側(cè)的吸入口5的底面8d、 8e相同。
另外，也可以按照如下方式形成斜坡狀在泵體8和泵蓋9的各吸入 口 5的終端附近部，使各外周側(cè)的吸入口的底面8e、 9e在吸入口 5的終 端附近部終止，并且從斜坡終止部到各吸入口5的終端的底面，和分別與 泵齒輪2相對的齒輪室側(cè)面8a、 9a為同一面。因此能夠?qū)⑽氲墓ぷ饔?中的氣泡有效地集中到吸入口 5的內(nèi)周側(cè)，同時能夠使從吸入口 5吸入的 工作油穩(wěn)定地流動，減少損失，并有效地被封閉在一對齒輪3、 4之間的 泵室13中。這樣，能夠有效地抑制氣蝕的產(chǎn)生，提高泵的效率。
另外，臺階8c、 9c并不一定要設(shè)置在泵體8的吸入口 5和泵蓋9的 吸入口 5 二者上，也可以只設(shè)置在泵體8的吸入口 5和泵蓋9的吸入口 5 中的一個上。這樣，能夠根據(jù)吸入口5的形狀、齒輪3、 4的大小、齒輪 3、 4的齒相對于吸入口 5的位置、通常使用時齒輪3、 4的轉(zhuǎn)速等齒輪泵 1的設(shè)計規(guī)格和運行條件，有效地設(shè)計臺階8c、 9c的必要部分，而不會造 成浪費。
另外，在上述例中，在驅(qū)動齒輪3的兩側(cè)面3b、 3c和從動齒輪4的 兩側(cè)面4b、 4c分別設(shè)置有凹坑14、 14……和凹坑17、 17……。但本發(fā)明 的齒輪泵1中，并不一定要設(shè)置有凹坑14、 14……和凹坑17、 17……，
也可以進行省略凹坑14、 14......和凹坑17、 17……。另外，如圖1部分表示的自動變速機雖然沒有詳細表示其整體結(jié)構(gòu)， 但作為本發(fā)明的齒輪泵適用的自動變速機，可以采用裝備有具有多個旋轉(zhuǎn)要素的行星齒輪單元、由使這些多個旋轉(zhuǎn)要素分別結(jié)合或制動的離合器 和制動器組成的多個摩擦結(jié)合要素、和將油泵供給的油壓控制在規(guī)定值并 供給到上述摩擦結(jié)合要素的油壓控制裝置，通過利用油壓控制裝置控制油 壓、使上述摩擦結(jié)合要素結(jié)合或不結(jié)合，從而對發(fā)動機等的驅(qū)動源的驅(qū)動 力自動變速后進行輸出的例如上述專利文獻1所述的自動變速機，以及其 他以前周知的自動變速機。另外，本發(fā)明的齒輪泵也可以用于與驅(qū)動源組 合并且對啟動、變速或該二者進行自動化控制的有檔、或無檔的半自動、 或全自動變速機。[產(chǎn)業(yè)上的利用可能性]本發(fā)明的齒輪泵可以適用于在例如汽車的自動變速機等各種油壓機 械上產(chǎn)生液壓的齒輪泵，還有，本發(fā)明的自動變速機可以適用于例如汽車 的自動變速機等各種自動變速機。
權(quán)利要求
1.一種齒輪泵，其具有形成有吸入口、吐出口和齒輪室的殼體，在該殼體的齒輪室中設(shè)置有一對相互嚙合的齒輪并能夠旋轉(zhuǎn)，隨著該一對齒輪的旋轉(zhuǎn)，從設(shè)置在上述殼體上的吸入口吸入工作液，并且從吐出口吐出上述工作液，上述吸入口的底面具有沿上述齒輪旋轉(zhuǎn)方向延伸的臺階，上述吸入口的上述臺階的內(nèi)周側(cè)的底面的深度大于上述吸入口的上述臺階的外周側(cè)的底面的深度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪泵，其特征在于上述吸入口的上述臺階的外周側(cè)的底面形成斜坡狀，其深度朝著上述 吸入口的終端逐漸變淺。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的齒輪泵，其特征在于上述吸入口的上述臺階的內(nèi)周側(cè)的底面形成斜坡狀，其深度朝著上述 吸入口的終端逐漸變淺。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的齒輪泵，其特征在于 上述吸入口的上述臺階的外周側(cè)的斜坡狀的底面從多個不同的傾斜角傾斜成多個臺階。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的齒輪泵，其特征在于上述吸入口的上述臺階的內(nèi)周側(cè)的斜坡狀的底面設(shè)定成一定的傾斜角。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的齒輪泵，其特征在于 上述臺階的外周側(cè)的斜坡狀的底面的上述多個傾斜角被設(shè)置成靠近上述吸入口的終端一側(cè)的上述傾斜角小于遠離終端一側(cè)的傾斜角。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的齒輪泵，其特征在于 上述臺階從上述吸入口的吸入開始端延伸到上述終端。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的齒輪泵，其特征在于 至少上述吸入口的外周側(cè)的斜坡狀底面的斜坡在上述吸入口的終端附近部終止，并且從斜坡終止部到上述吸入口的終端的底面，和與上述殼 體的上述齒輪相對的面為同一面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的齒輪泵，其特征在于-上述殼體由收容上述齒輪的泵體和安裝該泵體的泵蓋組成， 上述吸入口設(shè)置在上述泵體和上述泵蓋上，并且上述臺階設(shè)置在上述泵體的吸入口和上述泵蓋的吸入口的至少一方上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的齒輪泵，其特征在于-上述泵體和上述泵蓋均利用鋁等輕型金屬通過壓鑄法鑄造而成。
11. 一種自動變速機，其裝備有具有多個旋轉(zhuǎn)要素的行星齒輪單元、 由使這些多個旋轉(zhuǎn)要素分別結(jié)合或制動的離合器和制動器組成的多個摩 擦結(jié)合要素、和將油泵供給的油壓控制在規(guī)定值并供給到上述摩擦結(jié)合要 素的油壓控制裝置，通過利用上述油壓控制裝置控制油壓使上述摩擦結(jié)合要素結(jié)合或不 結(jié)合，從而對發(fā)動機等的驅(qū)動源的驅(qū)動力進行自動變速后輸出， 上述油泵由權(quán)利要求1至10中任一項所述的齒輪泵構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種齒輪泵(1)，該齒輪泵(1)在收容泵齒輪(2)的泵體(8)和泵蓋(9)上分別設(shè)置有吸入口(5)。在各吸入口(5)的底面分別設(shè)置有沿泵齒輪(2)的旋轉(zhuǎn)方向延伸的臺階(8c)、(9c)。各臺階(8c)、(9c)的內(nèi)周側(cè)的底面(8d)、(9d)的深度大于各臺階(8c)、(9c)的外周側(cè)的底面(8e)、(9e)的深度。通過這些臺階(8c)、(9c)，將吸入的油中的氣泡集中到各吸入口(5)的內(nèi)周側(cè)，當所吸入的工作油的一部分從內(nèi)周側(cè)漏出時，集中到內(nèi)周側(cè)的氣泡與該漏出的工作油一起被有效地強制排出到外部。
文檔編號F04C2/00GK101128672SQ20058004829
公開日2008年2月20日 申請日期2005年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月24日
發(fā)明者上島啟史, 前野克弘, 宮本幸一, 本鄉(xiāng)谷彰人, 松尾昭, 花輪篤, 藤堂穗, 鈴木晴久 申請人:愛信艾達株式會社;豐田自動車株式會社