JPS6183492A - ベ−ンポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く座業上の利用分野〉 本発明は回転速度差により流体圧力を発生させるベーン
ポンプの改良に関し、特に前輪、後輪を同一のエンジン
で駆動する四輪駆動車の動力伝達に用いて好適なもので
ある。

〈従来の技術〉 前輪と後輪とを同一の機関で駆動する四輪駆動車におい
ては、前輪タイヤ及び後輪タイヤの有効半径に多少の相
違があると、タイヤがすべりを生じて駆動系に無理な力
が作用する。この不具合は、前輪と後輪との転勤軌跡が
相違する旋回走行時においても同様であり、何らかの対
策を施す必要がある０ このため、二輪駆動形式に移行できないフルタイム四輪
駆動車においては、前輪に駆動力を伝達する回転軸と後
輪に駆動力を伝達する回転軸との間に回転差が発生して
も駆動力が伝達できるように、センタデフと呼称される
第三の差動装置が組み込１れているが、Ｍ量や大きさ或
いはコストの点で二輪駆動が可能なパートタイム四輪駆
動車に比べて不利である。しかも、差動回転が可能なこ
とから四輪駆ｆ４ｈ？必要とする際に四輪駆動が達成で
きなくなる場合があり、このためにデフロック機構を組
み込まなければならず、装置全体の複雑化を招いてしま
う欠点があった。

一方、上述したパートタイム四輪駆動車においては、タ
イトコーナブレーキング現象等の四＠駆動による不具合
が発生する場合、運転者は二輪駆動に切り換えるように
しており、運転操作が煩雑となって一般のユーザでは使
いこなすことが難しい。

そこで、第２図に示すように削剥と後輪との回転差に応
じて自動的に二輪駆動に切り換わるベーンポンプを用い
た動力伝達装置を具え比パートタイム四輪、駆動車が考
えられている。これは、エンジン１１に連結され７’（
変速機１２の出力軸１３から駆動力が取り出され、出力
４１１１３に奴付けられ念ドライブギヤ１４からアイド
ルギヤ１５を介して両端部にギヤ１６．１７ｔ−有する
中間伝達軸１８に伝達され、この中間伝達軸１８から前
輪用差動装置１９ｆｔ介して前輪２０に駆動力が伝達さ
れるようになっている。一方、この前輪２０に伝達され
る駆動力はそのままギヤ２１を介して前輪用回転軸２２
に伝達され、ベーンポンプ２３ａ（ｉ）用いた動力伝達
装置２３を経て後輪用回転軸２４から回転取出方向変換
用の歯車機構２５を介して後輪用差動装置１２６に伝え
られ、後輪２７が駆動される。

動力伝達装置２３の断面構造を表す第３図に示すように
、ベーンポンプ２３ａはカムＩＪ　７グ２９と、このカ
ムリング２９内に回転自在に収容され九円形のインナロ
ータ３０と、インナロータ３０の外周部に径方向に形成
された複数の溝にそれぞれ移動自在に取付けられ先端が
カムリング２９の内周面に摺接する複数のベーン４４と
からなり、楕円形の油室２８を有するカムリング２９に
は後輪用回転軸２４が一体的に連結されており、この油
室２８内に回転自在に収納された円形のインナロータ３
０には、前輪用回転軸２２が一体的に連結されている。

カムリング２９には油室２８内にそれぞれ連通する四個
のポート３１　、３．２　、３３．’　３４が形成され
ており、インナロータ３０を挾んで対向するポート３１
．３３は第一油路３５ｔｌ−介して連結され、同様にポ
ート３２．３４は第二油路３６を介して連結されている
。これら第一油路３５及び第二油路３６には、それぞれ
逆止弁３７，３８ｔ−介して油溜め３９が連通しており
、第一油路３５と第二油路３６とはリリーフ弁４ｏｆｆ
−介して油溜め３９に連通し得る一対の逆止弁４１　、
４２を介して接続されている。ＩＪ　ＩＪ−フ弁４０に
はこのリリーフ弁４０の開弁圧力を設定するスプリング
４３が組み込まれ、第一油路３５或いは第二油路３６内
が一定圧以上となった場合に開いて圧油を油溜め３９側
へ戻すようになっている。つまり、カムリング２９とイ
ンナロータ３０との間に相対回転が生じないとカムリン
グ２９は単に遊転して二輪λ児勅状態となるが、これら
に相対回転が生ずると油圧が発生し、リリーフ弁４０に
より油の流れが阻止されている之めにカムリング２９と
インナロータ３０とがこの圧油の静圧により一体的に回
転して四輪駆動状態となる。

例えば、通常の直進状態では前輪２０と後輪２７のタイ
ヤの有効半径が同一でこれらのスリップ回転速度が少な
いことから、　動力伝達装置２３の前輪用回転軸２２と
後輪用回転ｍ２４との間に回転速度差が生じない。従っ
てベーンポンプ２ｊａによる油圧の発生はなく、後輪２
７に駆動力が伝達されずに前輪２０のみによる二輪駆動
となる。

しかし、直進状態でも加速時のように通常、前輪２０が
約１％以下でスリップする場合、これによる回転速度差
が前輪用回転軸２２と後輪用回転軸２４との曲に生じる
と、この回転差に応じた油圧が発生し、インナロータ３
０とカムリング２９とが一体となって回転し、この油圧
とベーン４４の受圧面績とに対応したＫｆｈ力が後輪２
７に伝達されて四輪駆動状態となる。この場合、相対的
にインナロータ３０が回転することとなり、ボート３２
．３４が吸込口となって逆上弁３８を介して油溜め３９
から油が吸込まれる一方、ボー）３１．３３が吐出口と
なって逆止弁３７．４２ｉ閉じると同時に逆止弁４１を
介してリリーフ弁４０に導びかれる。

次に、後輪２７の回転速度に比べ前輪２０の回転速度が
非常に大きくなる場合、例えば雪路での前輪２０のスリ
ップ時や急加速時あるいはブレーキ時の後′輪２７がロ
ック気味となる場合には、動力伝達装置２３の前輪用回
転軸２２と後輪用回転軸２４との間の回転差が非常に大
きくなって大きな油圧が発生するが、この油圧が所定値
を越えると、リリーフ弁４０がスプリング４３に抗して
開き、吐出圧がほぼ一定に制御されて後輪２７に一定の
吐出圧に対応した一定の駆動力が伝達された四輪駆動状
態となる。この結果、前輪２０の回転速度が減少すると
共に後輪２７の回転速度がＱＩＪ大することとなり、回
転差全縮少する（ノンスリップデフと則−機能）ように
作用して前輪２０のスリップ状態では後輪２７への、駆
動トルクが増大されて走行不能となることを回避でき、
後輪２７がロック気味の場合には前輪２０のブレーキト
ルクを増大して後輪２７のロックを防止する。

一方、前輪２０の回転速度に比べ後輪２７の回転速度が
非常に大きくなる場合、例えば前輪２０のブレーキ状態
でロック気味となる場合では、動力伝達装置２３の前輪
用回転軸２２と後輪用回転軸２４との間に上述したのと
逆方向に非常に大きな回転差が生じ、ポー）３１．３３
が吸込口となり、逆上弁３７を介して油溜め３９から油
が吸込まれる一方、ボート３２．３４が吐出口となり、
第二油路３６ｔ−経て逆止弁３８゜４１を閉じ、逆止弁
４２からリリーフ弁４０に導びかれてここに大きな油圧
が作用するが、この油圧もリリーフ弁４０により一定に
保持され、一定の駆動力が後輪２７に伝達されて四輪駆
動状態となる。この結果、後輪２７へのブレーキトルク
を増大して前輪２０のロックを防止する。

又、−通常の旋回走行時には、前輪２０の回転速度が後
輪２７の回転速度よりわずかに大きく、前輪２０にブレ
ーキトルクが作用し、後輪２７にノ収動トルクが作用し
た四輪駆動状態となって旋回走行がなされる。

このようなベーンポンプ２３ａ’ｉ正確に働かせて信頼
性全確保するためには、インナーロータ３０に放射状に
取付けられたベーン４４の先端が常にカムリング２９の
内周面に当接して油室２８内に所望の静圧を発生させら
れるようにすることｆｒ、第一に考慮する必要がある。

〈発明が解決し、ようとする問題点〉 ところが特に、カムリング２９の短径部においては、ｒ
出室２８内の圧力が高圧力となり、ベーン４４底部が一
時的に低圧状態となってべ一７４４が内側に移動してし
まい、カムリング２９の１勺周面に当接すべきベーン４
４が確実に当接しないことがあり、この隙間を通って吐
出ポートから吸入ポートに直接油が流れてしまい、油圧
が下がってトルク変動が生じ所望の伝達トルクを発生し
得ないという問題がある。これは遠心力によるベーン４
４の押上刃が十分に得られないインナーロータ３０の低
回転域において顕著である。この問題を解決するため、
油圧差に抗する力でペー７４４をバネ等でインナーロー
タ３０の径方向に押し上げることが考えられるが、油圧
差に抗するためにはパネカのかなり強いバネを用いる必
要がありスペース的に問題があり実現しにくいものであ
る。

本発明は上記状況にかんがみてなされ念もので、インナ
ーロータに取付けられ念ベーンが、このベーンの先端部
と底部で圧力差が生じやすいカムリングの短径部であっ
ても、ベーン先端を常にカムリング内周面に押し当てる
ことのできるベーンポンプを提供し、もってベーンポン
プの信頼性向上を図ることを目的とする〇〈問題点を解
決する几めの手段・作用〉この目的を達成する念めの本
発明の構成は、内周面がカム形状をなすカムリング内に
インナーロータを相対回転自在に収納し、該インナーロ
ータの径方向に移動自在で先端が前記カムリングの内周
面に摺接するベーンを前記インナーロータ外周部に多数
装着し、前記インナーロータと前記カムリングの相対回
転により該インナーロータ、該カムリング及び前記ベー
ンによって囲まれる空間の容積ヲ変化させてそこに流体
圧を発生させるベーンポンプにおいて、前記ベーンが前
記カムリング短径部の内周面に当接している時該ベーン
の底面に当接するベーン押上げ部材を前記インナーロー
タもしくは前記カムリング側の少なくとも片側端面に設
けたことを特徴とするものであり、カムリングの短径部
においてベーンが必要以上に内側に移動しないようにし
て、ベーンをカムリングの内周面に確実に摺接させるよ
うにしたものである。

〈実施例〉 第１図は本発明の一実施例に係るベーンポンプ全表し、
第１図（ａ）にはその断面側面、第１図（ｂ）にはその
カバーを外した状態の正面を示しである。尚、本実施例
は第２図及び第３図に示した四輪駆動車の駆ｌｌｈ機構
の　動力伝達装置に応用したものであり、同一部材には
同一符号？付して詳細な説明は省略する。

前輪用回転軸２４の歯車が噛み合う入力歯車２９ａが外
周に形成されたカムリング２９の一側面にはボルト４５
によりカバー７ランジ４６が取付けられ、他側面にはボ
ルト４５によりブツシャリテーナ４７ｆ、介してアウト
プット７ランジ４８が取付けられている。このカバー７
２ンジ４６及びブツシャリテーナ４７によってカムリン
グ２９に形成される惰円形の油室２８には、後輪用回転
軸２２がブツシュ４９とインナーロータ３０に形成され
たスプライン３０ａ’ｉ介して一体的に連結され九円形
のインナーロータ３０が回転自在に収納されており、こ
のインナーロータ３０には、板状をなすベーン４４を半
径方向に摺動自在に保持するベーン収納溝５゜が放射状
に形成されている。また、カバー７ランジ４６には油室
２８内に連通ずる四個のボート３１，３２，３３．３４
に連通ずる油路５１が設けられ、ブツシャリテーナ４７
に−はインナーロータ３０に形成され念凹部３０ｂに連
通してベーン押上げ用の油圧を供給するための油路５２
が設けられている。インナーロータ３ｏの一端面側にお
けるベーン収納溝５ｏ底部にはベーン押上部材であるリ
ング５３が装着され、このリング５３にはカムリング２
９の短径部でベー７４４の先端がカムリング２９内周面
に摺接している時にベーン４４の底面が当接するように
なっている。つまりカムリング２９の短径部におけるベ
ーン４４底面は、先端がカムリング２９内周面【摺接し
ている状態でリング５３に当接しており、ベーン４４は
これ以上インナーロータ３０の内周側には移動しないの
である。

従って、カムリング２９の短径部においてベーン４４先
端部とベーン４４底部に圧力差が生じても、ベーン４４
はリング５３に当接してそれ以上収納溝５ｏの内側には
移動しないので、常にベーン４４先端部はカムリング２
９内周面に摺接し、隙間が生じて油圧が抜ける虞はなく
なる。

用途は上記実施例に限らず各種機械等の流体圧用ポンプ
として広く用いることが可能である。

また、本実施例ではリング５３をインナーロータ３０に
設けたが、カムリング２９と一体的なカバー等に設ける
ようにしても良い。

〈発明の効果〉 本発明によれば、ベーン先端部と底部に圧力差が生じや
すいカムリングの短径部においてもベーンの先端は常に
カムリング円周面に千４接する乏め、ベーン先端部とカ
ムリング内周面に隙間が生じることはなく、この隙間を
通って吐出ボートから吸入ポートに直接油が流れること
はなくなる。この結果、油圧が下がってトルク変効が生
じることがなくなり所屋の伝達トルクが安定して得られ
、ベーンポンプの（ｓ　照性向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るベーンボンプを表し、
第１図（ａ）はその断面側面図、第１図（ｂ）はそのカ
バー金外した状態の正面図、第２図は本発明の対象とな
ったパートタイム四輪駆動車の駆動機構を表す機構概念
図、第３図はその動力伝達装置の構造を表す断面図であ
る。 図　　面　　中 ２８は油室、 ２９はカムリング、 ３０はインナーロータ、 ４４はベーン、 ５０はベーン収納溝、 ５３はリングでるる。 特許出願人　　三菱自動車工業株式会社代理人　弁理士
　　光石士部（他１名）第１図（０）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　内周面がカム形状をなすカムリング内にインナーロー
   タを相対回転自在に収納し、該インナーロータの径方向
   に移動自在で先端が前記カムリングの内周面に摺接する
   ベーンを前記インナーロータ外周部に多数装着し、前記
   インナーロータと前記カムリングの相対回転により該イ
   ンナーロータ、該カムリング及び前記ベーンによって囲
   まれる空間の容積を変化させてそこに流体圧を発生させ
   るベーンポンプにおいて、前記ベーンが前記カムリング
   短径部の内周面に当接している時該ベーンの底面に当接
   するベーン押上げ部材を前記インナーロータもしくは前
   記カムリング側の少なくとも片側端面に設けたことを特
   徴とするベーンポンプ。