JPS6183494A - 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転によっ
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、後輪全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り、何らかの
対策を施す必要がある。

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、前編に駆動力を伝達する回転軸と後
輪に１駆動カを伝達する回転軸との間に回転差が発生し
ても１駆動カ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まれているが、Ｎ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
能なことが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、装置全体の複雑化全招いてしま
う欠点があつ之。

一方、上述したパートタイム四輪駆動車におＡ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）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、繁６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ｈた変速機１２の出力軸
１３から駆動力が取り出され、出方軸１３に取付けられ
几ドライブギヤ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＠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２ｏ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の断面構造を表す第７図に示すよう
に、駆動力伝達装置２３はカムリング２９．インナーコ
ータ３０．ベーン４４からなるベーンポンプを有し、楕
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り、この油室２８内に回
転自在に収納された円形のインナーロータ３゜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内にそれぞれ連通する四個のボート３
１，３２，３３．３４が形成されておシ、インナーロー
タ３０を挾んで対向するボート３１　、３３は第一油路
３５を介して連結され、同様にボート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、それぞれ逆上弁３７．３８ｉ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４０を介して油溜め３９に連通し
得る一対の逆上弁４１．４２ｉ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３
５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／ナーａ−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Ｍ
ｌ動状迎となるが、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
るためにカムリング２９とインナーロータ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
ヤの有効半径が臣］−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２２
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のみによる二輪部Ｎシリ
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チ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＠２４との間に生じる
と、この回転差に応じた油圧が発生し、インナーロータ
３０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比圧動力が後輪２
７に伝達されて四輪駆動状態となる。

この場合、相対的にインナーロータ３０が回転すること
となり、ボー）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、ボー）３
１．３３が吐出口となって逆止弁３７，４２’ｉ閉じる
と同時に逆上弁４１を介してＩＪ　ＩＪ−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、駆動力伝達装置２３の前輪用回
転軸２２と後輪用回転［ｌｌＩ２４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７’Ｃ一定の固く動力が伝達され
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２
７０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２
０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全回避でき、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、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、駆動力伝達装置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、ボー）　３１．
３３が吸込口となり、逆上弁３７全介して油溜め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３６を経て逆上弁３８゜４１を閉じ、逆上
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
２７０回転速度よりわずかに大きく、前輪２０にフ゛レ
ーキトルクが作用し、後輪２７に駆動トルクが作用し穴
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〉 このような駆動力伝達装ｅ２３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
内に所要の静圧を発生させられるようにすることを第一
に考鷹する必要がある。

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ぺ一高圧になることと相
俟って、そこを通って吐出ボートから吸入ボートに直接
油が流れてしまい、所要の伝達トルクを発生し得ないと
いう問題がある。これは、遠心力によるベー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。

〈間汚点を解決する友めの手段〉 本発明は上述の問題点を解決するものでおり、インナー
ロータに取付けられたベーンの先端を、特にカムリング
の短径部において、カムリングの内周面に効果的に摺接
させることの可能なベーンポンプを提供することを目的
とするものである。

この目的を達成する之めの本発明にがかるベーンポンプ
の構成は、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
され几複数の溝にそれぞれ移動自在に取付けられると共
Ｈ＋　　＆　　ａｍ　　１１　ｍ　＋ｆｆｉ　　ｍ　　
、　　　１１　　＋ノ　／／　　Ｍ　　ｒ＋＊　　ｒａ
　　Ｗ　＋ｔｒ　　ｍ　４ｇ　斗　Ｚ　　％ｌｆｆ数の
ベーンとを有し、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、前記カ
ムリング側に一体的に取付けられると共に、前記カムリ
ングの短径部において前記ベーンの基端側に当接して該
ベーン先端を該カムリングの内周面に摺接させる一方、
前記カムリングの大径部において前記ベーンの半径方向
移動量より小さいカムリフトを有するベーン押上げカム
を具えたことを特徴とするものである。

く作用〉 ベーン押上げカムは、カムリングの短径部においてベー
ンをカムリングの内周面に確実に摺接させる一方、ベー
ンがカムリングの短径部から大径部に移行する過程にお
いてベーンを押上げて、ベーンに外方に向う起動力を与
えると共にベーンの基端部へのベーン押上げ用の作動流
体の流入を容易にする。また、ベーン押上げカムのカム
リング大径部におけるカムリフトばベーンの移動量より
小さくなっているので、カムリフトの立上り部の勾配が
急になることを防ぐことができる。

〈実施例〉 ′　以下本発明の実施例を図面により詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例にかかるベーンポンプのカバ
ーを取って表わす正面図、搏２図はその縦断面図である
。第１図及び第２図において、カムリング４５の両側端
面にはそれぞれカバー７ランジ４６及びプレッシャリテ
ーナ４７を介してアウトプットフランジ４８がポルト４
９にて固定されると共に、カムリング４５の内側には円
筒形のインナーロータ５０が回転自在に収納される。イ
ンナーロータ５０の外周部には半径方向放射状に複数の
ベーン収納溝が形成され、これらベーン収納溝にそれぞ
れ板状のベーン５工が半径方向に移動自在に取付けられ
る。

また、カムリング４５の外周部にはトランスファギヤ５
２が形成されておシ、そのトランスファギヤ５２を介し
て前述の前輪用回転軸（図示せず）がカムリング４５に
連結される一方、インナーロータ５０の内周部にはスプ
ライン５３が形成され、そのスプライン５３を介して前
述の後輪用回転軸（図示せず）がインナーロータ５０に
連結されるようになっている。

また、インナーロータ５０のベーン収納溝底部にはそれ
ぞれ断面円形のベーン押上げ油圧室５４が形成される一
方、インナーロータ５０の両側面にそのベーン押上げ油
圧室５４と連通ずるリング状の溝５５が凹設されると共
にプレッシャリテーナ４７に形成され友圧油供給油路５
６がその一方の溝５５に対向しており、図示しない油路
を介して圧油供給油路５６からベーン押上げ油圧室５４
にベーンポンプにて発生し友圧油を供給することにより
ベーン５１が外方に付勢されるようになっている。また
本実施例では、カムリング４５はインナーロータ５０に
近接すその間に油室５８を形成する大径部５９とを交互
にそれぞれ３ケ所有している。各大径部５９に形成され
之ボート６０は図示しない油路を介して開口６１に連通
し、もう一方のボート６２は図示しない油路を介して開
口６３１Ｃ連通しておシ、それら開口６１．６３ｉ介し
てカバー７ランジ４６に形成され次吸排ボート６４（−
万の吸排ボートは図示せず）を通じて外部の図示しない
油圧回路に連通している。

インナーロータ５０の両側面の溝５５内にはそれぞれベ
ーン押上げカム６５が配設され、これらベーン押上げカ
ム６５は図示しないボルトによって各々カバー７ランジ
４６．プレッシャリテーナ４７に固定されてカムリング
４５と共に回転するようになっている。ベーン押上ケカ
ム６５は、カムリング４５の短径部５７においてベーン
５１の基端側に当接してそのベーン５１をカムリング４
５の短径部５７内周面に摺接させる外形を有している。

つまりカムリング４５高ｄｔ各琥ζ７プはす人１１・ノ
ブＡこの肉目而ムベ−ン押上げカム６５の外内面との距
離がベーン５１の長さに摺接可能な所要のクリアランス
を加えた距離と等しくなっている。一方、カムリング４
５の大径部５９においては、ベーン押上げカム６５はベ
ーン５１がカムリング４５の内周面に摺接して外方に移
動するときの半径方向移動量より小さいカムリフトを有
している。すなわち、カムリング４５の大径部５９では
ベーン押上げカム６５の外周面はカムリング４５の大径
部５９の形状に応じて外方に突出するが、カムリング４
５の内周面とベーン１１Ｐ上げカム６５の外周面との距
離はベー７５１の長さより大きくなっている。尚、ここ
でカムリング４５０大径部５９の内周面とべ一／押上げ
カム６５の外周面との距離をベーン５１の長さと略等し
くして、ベーン押上げカム６５が常にベーン５１に当接
してベーン５１をカムリング４５の内周面に摺接させる
ようにすると、カムリング４５に対してベーン押上げカ
ム６５が小径である几めにベーン押上げカム６５０力ム
リフト立上！７部の勾配が急になってしまい、ベーン５
１の挙動に無理がかかり製作上、耐摩耗上問題がある。

従って、ベーン押上げカム６５ば、カムリング４５の短
径部５７においてペー７５１をカムリング４５の内周面
に確実に摺接させる一方、ペー７５１がカムリング４５
の短径＠５７から大径部５９に移行する過程においてベ
ーン５１を押上げて、ベーン５１に外方に向う起動力を
与えると共にベーン５１の基端部のベーン押上げ油圧室
５４への圧油の流入を容塀にする。また、ベーン押上げ
カム６５のカムリング大径部５９におけるカムリフトは
ぺ−７５１の移動量より小さくなっているので、カムリ
フトの立上り部の勾配が急になることを防ぐことができ
る。

第３図は本発明の他の実施例にがかるベーンポンプのカ
バー全敗って表わす正面図である。

第３図に示すように、本実施例ではベーン押上げカム６
５を円周方向に複数（本実施例では３個）に分割した分
割片６５ａ、６５ｂ、６５ｃで構成している。各分割片
６５ａ、６５ｂ、６５　ｃに（はそれぞれ半径方向に長
い長大６６を穿設すると共に、前述のカバーフランジ４
６あるいはプレッシャリテーナ４７に固定されたピン６
７をその長穴６６に挿入して各分割片６５ａ。

（３５ｂ、６５ｃｇカムリング４５と一体に回転させる
一方、各分割片６５ａ、６５ｂ、６５ｃとインナーロー
タ５０との間にウェーブスプリング６８を介在させて、
各分割片６５　ａ、６５　ｂ　。

６５ｃを外周方向に付勢している。

このようにすると、カムリング４５の短径部５７におい
て、ウェーブスプリング６８のばね力により各分割片６
５　ａ、６５　ｂ　＋　６５　ｃを介してベーン５１先
端をその内周面に密着さぜることができると共に、ベー
ン押上げカム６５の加工誤差をばねにより吸収すること
ができるのでその製造が容易となる。尚、本実施例にお
いてはカムリング４５とインナーロータ５０との相対回
転によってウェーブスプリング６８の内周面とインナー
ロータ５０とが摺接するので、こにスプリングを介装し
てもよい。

第４図は、各分割片を外周方向に付勢するばね手段の変
化例を表わすベーン押上げカムの正面図を表わしている
。ベーン押上げカム６５の各分割片６５ａ、６５ｂ、６
５ｃｔ外闇方向に付勢するばね手段は、第４図に示すよ
うに、各分割片６５ａ、６５ｂ、６５ｃの互いの対向部
部に凹所を形成し、そこにコイルスプリング６９を装入
するようにしても達成される。

また、このばね手段としては、第５図に示すように、イ
ンナーロータ５０の溝５５に外周面がテーバとなった押
圧部材７０を挿入し、それをコイルスプリング７１でイ
ンナーロータ５０の方向に付勢する一方、ベーン押上げ
カム６５の内周面をそのテーバ面と対応するテーバ面と
して、押圧部材７０によりベーン押上げカム６５の各分
割片を外周方向に付勢してもよい。

さらに、この他ばね手段として、例えばコイルスプリン
グ全円形に曲げたものや、スナップリング状の板ばね等
を用い、それ全ベーン押上げカム６５の内側に装入して
、各分割片を外周方向に付勢することも可能である。

尚、上述の各実施例においてはベーンポンプを四輪駆動
用駆動力伝達装置に用いた例について説明しているが、
本発明は通常のポンプとして用いるベーンポンプに適用
し得ることは勿論である。

〈発明の効果〉 以上実施例を挙げて詳細に説明したように本発明によれ
ば、インナーロータに取付けられたベーンの先端をカム
リングの内周面に効果的に摺接させることができ、効率
のよい信頼性の高いべ一／ボ／プを提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にがかるベーンポンプのカバ
ーを取って表わす正面図、第２図はその縦断面図、第３
図は本発明の他の実施例にかかるベーンポンプのカバー
を取って表わす正面図、第４図はばね手段の変化例を表
わすベーン押上げカムの正面図、第５図は同じくばね手
段の他の変化例を表わすインナーロータ溝部の断面図、
第６図はパートタイム四輪駆動車の駆動機構を表わす機
構概念図、第７図はその駆動力伝達装置の構造を表わす
断面図である。 図面中、 ４５はカムリング、 ５０はインナーロータ、 ５１はベーン、 ５７は短径部、 ５ヂは大径部、 ６５はベーン押上げカムである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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
   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流体圧を発
   生させるベーンポンプにおいて、前記カムリング側に一
   体的に取付けられると共に、前記カムリングの短径部に
   おいて前記ベーンの基端側に当接して該ベーン先端を該
   カムリングの内周面に摺接させる一方、前記カムリング
   の大径部において前記ベーンの半径方向移動量より小さ
   いカムリフトを有するベーン押上げカムを具えたことを
   特徴とするベーンポンプ。
2. （２）前記ベーン押上げカムが複数に分割されると共に
   その各分割片がばねにより外周方向に付勢されたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のベーンポンプ。