JPS6183493A - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明はインナーロータとカムリングの相対回伝によっ
て流体圧を発生させるベーンポンプの改良に関し、特に
前輪、後輪を同一の機関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、前輪と後輪との転動軌跡が
相違する旋回走行時においても同様であ勺、何らかの対
策を施す必要がある。

このため、二輪駆動状態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
第三〇差動装置が組み込まｎているが、重量や大きさ或
いはコストの点で二＠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
とから四輪駆動を必要とする際に四輪駆動が達成できな
くなる場合かあり、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輪駆動による不具合
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図に示すように前輪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利用
した駆動力伝達装置を具えた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に連結された変
速機１２の出力軸１３から駆動力が取り出され、出力軸
１３に取付けられたドライブギヤ１４からアイドルギヤ
１５を介して両端部にギヤ１６．１７を有する中間伝達
軸１８に伝達され、この中間伝達軸１８から前輪用差動
装置１９を介して前輪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
、駆動力伝達装置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
２６に伝えられ、後輪２７が駆動される。

駆動力伝達装置２３は第３図に示すように。

カムリング２９．インナーロータ３０、ベーン４４から
なるベーンポンプを有し、手前円形の油室２８を有する
カムリング２９には前輪用回転軸２２が一体的に連結さ
れておυ、この油室２８内に回転自在に収納さ孔た円形
のインナロータ３０には、後輪用回転軸２４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ｎ
ぞれ連通する四個のボー）３１．３２．３３．３４が形
成さｎており。

インナロータ３０を挟んで対向するポート３１゜３：ｌ
ｌｊ第一油路３５を介して連結され、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
瀉−油路３５及び第二油路３６には、そ孔ぞれ逆止弁３
７．３８を介して油溜め３９が連通しており、第一油路
３５と第二油路３６とは＋７　＋７−フ弁４０を介して
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ｎている。リリーフ弁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側へ戻すよう釦なっ
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
して二輪駆動状態となるが、これらに相対回転が生ずる
と油圧が発生し、リリーフ弁４１Ｃｊり油の流れが阻止
されているためにカムリング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＠駆動状態
となる。

例えば、通常の直進状態では前輪２０と後ｔ＊２７　ツ
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、駆動力伝達装置２３の前輪用回転軸２
２と後輪用回転軸２４との間に回転速度差が生じない。

従ってベーンポンプによる油圧の発生はなく。

後輪２７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ａ２０が
約ｌチ以下でスリップする場合、こｎによる回転速度差
が前輪用回転軸２２と後輪用口伝＠２４との間に生じる
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の受圧面積とに対応した駆動力が後輪２７
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、ポート３２．
３４が吸込口となって逆止弁３８を介して油溜め３９か
ら油が吸込まれる一方、ボ〜ト３１゜３３が吐出口とな
って逆止弁３７．４２を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ｎる。

次に、後輪２７の回転速度に比べ＠輪２０の回ｉ伝速度
が非常に大きくなる場合１例えば雪路での＠輪２０のス
リップ時や、急加速５９あるいはブレーキ時の後＠２７
がロック気味となる場合には、駆動力伝達装置２３の前
輪用回転軸２ｚと後輪用口伝＠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＃１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、鳴動力が伝達された
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２７０回転速度が増大することとな
り、回転差を縮少する（ノンスリップデフと同一機能）
ように作用して前輪２０のスリップ状轢でけ後′＃Ｉ２
７への駆動トルクが増大さｎ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ｈ前輪２０のブ
レーキトルクを増大して後＠２７のロックを防止する。

一方、前輪２００回転速度に比べ後輪２７０回転速度が
非常に大きくなる場合、飼えば前輪２０のブレーキ状態
でロック気味となる場合では、小動力伝達装置２３の＃
輪周回転軸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、ポート３１．３
３が吸込口となシ、逆止弁３７を介して油溜め３９から
油が吸込まれる一方、ポート３２．３４が吐出口となプ
、第二油路３６を糧て逆止弁３８．４１を閉じ、逆止弁
４２からリリーフ弁４０に導びかｎてここ（Ｃ大きな油
圧が作用するが、この油圧も＋７１Ｊ−）弁４０に工り
一定に保持さｎ、一定の駆動力が後＠２７　Ｋ伝達さｎ
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ａ２０のロックを防止する。

又１通常の旋回走行時１てＪｒｉ、前輪２０の回転速度
が後輪２７０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に駆動トルクが作用
した四輪駆動状態となって旋回走行がなされる。

〈発明が解決しようとする問題点〉 このような小動力伝達装置２３を正確に働かせて信頼性
を確保するためには、ベーンポンプのインナーロータ３
０にその半径方向ニ放射状に取付けらｎ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
内に所要の静圧を発生させられる：うにすることを第一
に考、意する必要がある。

ところが特に、カムリング２９の短径部においてカムリ
ング２９の内周面に当接すべきべｉン４４が確実に当接
しないことがあり、油圧が高圧になることと相俟って、
そこを通って吐出ポートから吸入ポートに直接前が流れ
てしまい、所要の伝達トルクを発生し得ないという開音
がある。これは、遠心力によるべ−７４４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。そこで、低回転域において、ベーン４４か
十分に押し上げらｎる工うに、ベーン４４の内径側にス
プリングｌを配置すると共に第４図に示すようにカムリ
ング２９の両側面に固着され友サイドハウジング２にポ
ート３３とベーン溝底部とを連通する流路３を穿設しベ
ーン４４を吐出圧により押し上げるようにしている。と
ころが、ベーン４４を押し上げる圧力は、ベーン４４工
りも内径側におけるインナーロータ３０の側面とサイド
ハウジング２の内面との間の摺接面隙間４からにけるた
め、実際には吐出圧より低い圧力となっている。このた
め、ベーン４４が十分に押し上げられず、ベーン４４が
カムリング２９の内周面に完全に当接していない事態が
起こり得る。ボー）３１，３２．３３．３４の間隔はベ
ーンピッチと等しいため１例えばポート３４が開いた時
、ポート３３を通過したべ一７４４が押し下げらｎて上
記事態が起こり、両ボー）３３．３４が連通して吐出圧
が低下することとなる。また、両ポート３３．３４が連
通ずると油室２８内の圧力が下がり、このためベーン４
４がスプリングｌ及び流路３を通じた吐出圧により押し
上げられてカムリング２９の内周面に密着し、再び吐出
圧が上昇する。

この現象が各ぺ一７４４において発生すると、吐出圧が
脈動し、このためトルク変動が起こり、乗りごこちを悪
くする結果となっていた。

こｎを解決するためにスプリングｌを強化しても、ベー
ン４４の内外周面に作用する圧力差はかなり大きいため
に限度があり、スペース、耐摩耗、折損等の理由で対応
困難となっていた。本発明は、上述した実情に鑑み、ベ
ーン溝底部に供給された吐出圧がベーン溝底部より内径
側において摺接するインナーロータの側面とサイドハウ
ジングの内面との間の摺接隙間から逃げるのを防止した
ベーンポンプを提供することを目的とする。

く問題点を解決する手段〉 斯かる目的を達成する本発明のベーンポンプに係る構成
はインナーロータと、前記インナーロータに対して所定
の空間を開けて該インナーロータを囲むカムリングと、
前記インナーロータの外周部に半径方向に形成された複
数のベーン溝にそｎぞｎ移動自在に取付けられると共に
先端が前記カムリングの内周面に摺接する複数のベーン
と、カムリングの両側面に固着さ几てインナーロータの
側面と摺接するサイドハウジングとを有し、前記インナ
ーロータと前記カムリングの相対回転によシ該インナー
ロータ、該カムリング、該サイドハウジング及び前記ベ
ーンによって囲まれる空間の容積を変化させて流体圧を
発生させ、この流体圧を前記サイドハウジングに設けた
ポートから吐出させるベーンポンプにおいて、前記ポー
トと前記ベーン溝底部とを連通ずる流路を前記サイドハ
ウジングに設げて前記流体圧によシ前記ベーンを外周側
へ押し上げる一方、前記ベーン溝底部ニジ内径側しでお
いて摺接するインナーロータの側面とサイドハウジング
の内面のいｆｎか一方に環状のシールリング溝を刻設す
ると共に該シールリング溝に摺接面隙間をふさぐシール
リングを装着したことを特徴とする。

〈作　　　用〉 シールリングば、ベーン溝底部より内径側において摺接
するインナーロータの側面とサイドハウジングの内面と
の間の摺接面隙間をふさぐので、ポートがら流路を介し
てベーン溝底部に吐出された流体圧即ち、吐出圧は上記
摺接面隙間から逃けることはない。このため、ベーンの
内外周面に作用する圧力差が小さくなり、ベーンがカム
リングの内周面に確実に密着してポートが連通すること
がなくなり吐出圧の脈動が防止される。

く実　施　例〉 第１図に本発明の一実施例に係るベーンポンプを示す。

同図に示さｎるように、カムリング５０の楕円形の油室
５１内にインナーロータ５２が回転可能に収容されると
共にこのカムリング５０の両側面にサイドハウジング５
３が固着され、インナーロータ５２の両側面はサイドハ
ウジング５３の内面とＷＷｆるようになっている。イン
ナーロータ５２の外周部には半径方向に複数のベーン溝
が形成されると共にとのベーン溝に各々移動自在にベー
ン５４に収納されている。ベーン溝底部には、ベーン５
４を外径方向に押し上げるスプリング５５が配置されて
おり、ベー７５４の先端がカムリング５０の内周面に摺
接するようになっている。従って、インナーロータ５２
とカムリング５０．とが相対的に回転すると、インナー
ロータ５２．カムリング５０、す１ドハウジング５３及
びベーン５４によって囲まｎる空間の容積が変化するた
め、サイドハウジング５３に設けられた４つのポート５
６゜５７．５８．５９から圧油が吸入されあるいは吐出
されることとなる。更に、圧油が吐出されるポート５６
とベーン溝底部とを連通ずる流路６０がサイドハウジン
グ５３に設けられており、圧油の吐出圧によりベーン５
４が押し上げられるようになっている。しかも、ベーン
溝底部よりも内径側におけるインナーロータ５２の両側
面に環状のシールリンク溝６１が刻設さｎると共にこの
シール替ング溝６１にシールリング６２が装着されサイ
ドハウジング５３とインナーロータ５２との摺接面隙間
がふさがれている。シールリング６２は第１図（ｄ）に
示すように環状であり、その合い口部６３は吐出圧の逃
げを小さくするため傾斜面となってｂる。シールリング
６２の材質としては、摩擦係数の小さな金属あるいは合
成ケ脂が用いらｎ、特にフッ素！Ｍ脂が好ましい。

上記構成を有する本実施例のベーンポンプでは、ベーン
溝底部より内径側におけるインナーロータ５２の側面と
サイドハウジンク５３の内面との摺接面１９間がシール
リング６２によりふさがれるので、ベーン溝底部に圧送
された吐出圧は上記摺接面隙間から逃げずにペー７５４
を外径側に確実に押し上げることとなる。このためベー
ン先端がカムリング５０の内周面に密着して、ポート５
６〜５９が連通ずることもなく吐出圧の脈動が防止され
る。

特に、本発明のベーンポンプを第２図に示す四輪駆動車
の駆動力伝達装置２３として用いた場合には、トルク変
動がなくなり乗りごこちが向上する等の効果がある。尚
、上記実施例では、シーリング溝６１はインナーロータ
５２の側面に刻設されていたが、これに限らずサイドハ
ウジング５３の内面に刻設さ孔ていても良い。

〈発明の効果〉 以上、詳細に説明したように、本発明のベーンポンプで
汀、シールリングを設けたので、インナーロータの内周
面にベーンが確実に密着してポートの連通がなくなり、
吐出圧の脈動が防止される。／！？ｉ、ＶＣ本発明のべ
一７ポンプを四輪駆動車の駆動力伝達装置として用いた
場合には、トルク変動がなく１乗りごこちが向上する等
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（グ本発明のベーンポンプの一実施例に係り、第
１図（ａ）　ｌ−１そのイ１゛り遣口、第１図（ｂ）は
その断面図、第１図（Ｃ）は同図（ｂ）中の一点釧腺で
囲んだ範囲Ｂの拡大断面図、欄１図（ｄ）はシールリン
グの平面図、第２図は四輪駆動車における動力の伝達を
示す説明図、第３図は四輪駆動車の駆動力伝達装置の構
造図、第４図＃−ｊ、第３図中の八−Ａ線断面図である
。 図　　面　　中、 ５０はカムリング、 ５１は油室。 ５２はインナーロータ、 ５３はサイドハウジング、 ５４はベーン、 ５５にスプリング、 ５６〜５９はポート、 ６０は流路、 ６１はシールリング溝、 ６２はシールリングである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　インナーロータと、前記インナーロータに対して所定
   の空間を開けて該インナーロータを囲むカムリングと、
   前記インナーロータの外周部に半径方向に形成された複
   数のベーン溝にそれぞれ移動自在に取付けられると共に
   先端が前記カムリングの内周面に摺接する複数のベーン
   と、カムリングの両側面に固着されてインナーロータの
   側面と摺接するサイドハウジングとを有し、前記インナ
   ーロータと前記カムリングの相対回伝により該インナー
   ロータ、該カムリング、該サイドハウジング及び前記ベ
   ーンによって囲まれる空間の容積を変化させて流体圧を
   発生させ、この流体圧を前記サイドハウジングに設けた
   ポートから吐出させるベーンポンプにおいて、前記ポー
   トと前記ベーン溝底部とを連通する流路を前記サイドハ
   ウジングに設げて前記流体圧により前記ベーンを外周側
   へ押し上げる一方、前記ベーン溝底部より内径側におい
   て摺接するインナーロータの側面とサイドハウジングの
   内面のいずれか一方に環状のシールリング溝を刻設する
   と共に該シールリング溝に摺接面隙間をふさぐシールリ
   ングを装着したことを特徴とするベーンポンプ。