JP2001032782A

JP2001032782A - ベーンポンプ

Info

Publication number: JP2001032782A
Application number: JP11207693A
Authority: JP
Inventors: Kanji Kita; 貫二北; Kazunori Miyata; 和典宮田; Takuya Kurokawa; 卓也黒川; Takeshi Mochizuki; 武志望月
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-07-22
Filing date: 1999-07-22
Publication date: 2001-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単且つコンパクトな構造でベーンポンプの
作動油への空気の混入を回避する。【解決手段】ベーンポンプＰ_Rはケーシング２２の内
部に収納したサイドプレート２８_R，３０、カムリング
２９_Rおよびロータ３２_Rを備えており、ロータ３２_R
のベーン溝３２₁に摺動自在に嵌合するベーン３５の半
径方向外端がカムリング２９_Rの内周面に当接する。ロ
ータ３２_Rを支持するロータシャフト１４ _Rの内部を軸
方向に貫通するシリンダ１４₂の内部に、ピストン４５
_Rが摺動自在に嵌合する。温度上昇によりケーシング２
２内の作動油が膨張すると、ピストン４５_Rが図中右動
して作動油の膨張を吸収し、また温度低下によりケーシ
ング２２内の作動油が収縮すると、ピストン４５_Rが図
中左動して作動油の収縮を吸収することにより、作動油
への空気の混入を確実に防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ケーシングの内部
でカムリングおよびサイドプレートにより囲まれた空間
に、放射状に配置された多数のベーンを有するロータを
回転自在に収納したベーンポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】かかるベーンポンプでは、運転時および
停止時の温度差により作動油が熱的に膨張・収縮するた
め、温度上昇により膨張した作動油が温度低下により収
縮する際にケーシングの内部に吸い込まれた空気が作動
油に混入する問題がある。そこで温度差に基づく作動油
の容積変化を吸収すべく、ベーンポンプのケーシングに
容積可変のリザーバを備えたものが、特開平７−１２５
５５５号公報により公知である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来のも
のは、ベーンポンプのケーシングの一部を構成するカバ
ーを皿ばねおよびシール材を介してスライド可能に支持
し、このカバーの内部をリザーバとして利用している
が、カバー、皿ばねおよびシール材によって部品点数が
増加するだけでなくベーンポンプ全体が大型化する問題
がある。

【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、簡単且つコンパクトな構造でベーンポンプの作動油
への空気の混入を回避することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、ケーシングの
内部でカムリングおよびサイドプレートにより囲まれた
空間にロータを回転自在に収納し、このロータに放射状
に形成した複数のベーン溝にそれぞれ摺動自在に支持し
たベーンの半径方向外端をカムリングの内周面に当接さ
せたベーンポンプにおいて、ロータを支持するロータシ
ャフトの内部に、一端がケーシングの内部に連通して他
端が大気に開放するシリンダを軸方向に形成し、このシ
リンダにピストンを摺動自在に嵌合させて温度変化に伴
うケーシング内の作動油の膨張および収縮を該ピストン
の移動により吸収することを特徴とするベーンポンプが
提案される。

【０００６】上記構成によれば、ロータシャフトの内部
に軸方向に形成したシリンダにピストンを摺動自在に嵌
合させ、前記シリンダの一端をケーシングの内部に連通
させて他端を大気に開放したことにより、温度変化によ
りケーシング内の作動油が膨張あるいは収縮するとピス
トンがシリンダ内を移動して作動油の容積変化を吸収す
るので、簡単且つコンパクトな構造で作動油への空気の
混入を確実に防止することができる。

【０００７】また請求項２に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、共通のケーシングの内部に収
納した一対のロータをそれぞれ支持する一対のロータシ
ャフトを、それらの軸端が相対向するように配置し、前
記一対のロータシャフトに形成したシリンダにそれぞれ
ピストンを摺動自在に嵌合させたことを特徴とするベー
ンポンプが提案される。

【０００８】上記構成によれば、軸端が相対向するよう
に配置した一対のロータシャフトに形成したシリンダに
それぞれピストンを摺動自在に嵌合させたので、一対の
ピストンの相対的な接近および離反によって吸収可能な
作動油の容積変化を増加させることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

【００１０】図１〜図１３は本発明の第１実施例を示す
もので、図１は四輪駆動車両の動力伝達装置のスケルト
ン図、図２はハイドロリックカップリング装置の縦断面
図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図２の４−４
線断面図、図５は図２の５−５線断面図、図６は図２の
要部拡大図、図７は図６の７−７線断面図、図８はコイ
ルスプリングの斜視図、図９はオリフィスプレートの斜
視図、図１０はオリフィスプレートの作用説明図、図１
１はオリフィスプレートの作用を説明するグラフ、図１
２は図５の１２−１２線拡大断面図、図１３はハイドロ
リックカップリング装置の油圧回路図である。

【００１１】図１に示すように、四輪駆動車両Ｖは車体
前部に横置きに配置したエンジンＥと、このエンジンＥ
の右側面に結合したトランスミッションＭとを備える。
トランスミッションＭの駆動力を主駆動輪としての左右
の前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRに伝達する第１動力伝達系Ｄ₁は、ト
ランスミッションＭの出力軸１に設けた第１スパーギヤ
２と、第１スパーギヤ２に噛合する第２スパーギヤ３
と、第２スパーギヤ３により駆動されるベベルギヤ式の
フロントディファレンシャル４と、フロントディファレ
ンシャル４から左右に延出して主駆動輪としての前輪Ｗ
_FL，Ｗ_FRに接続される左右の車軸５_L，５_Rとから構成
される。

【００１２】第１動力伝達系Ｄ₁の駆動力を副駆動輪と
しての後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRに伝達する第２動力伝達系Ｄ
₂は、フロントディファレンシャル４のデフボックスに
設けた第３スパーギヤ６と、第３スパーギヤ６に噛合す
る第４スパーギヤ７と、第４スパーギヤ７と一体に回転
する第１ベベルギヤ８と、第１ベベルギヤ８に噛合する
第２ベベルギヤ９と、前端に第２ベベルギヤ９を備えて
車体後方に延びるプロペラシャフト１０と、プロペラシ
ャフト１０の後端に設けた第３ベベルギヤ１１と、第３
ベベルギヤ１１に噛合する第４ベベルギヤ１２と、第４
ベベルギヤ１２により駆動されるハイドロリックカップ
リング装置Ｈと、ハイドロリックカップリング装置Ｈか
ら左右に延出して後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRに接続される左右の車
軸１３_L，１３_Rとを備える。

【００１３】次に、図２に基づいてハイドロリックカッ
プリング装置Ｈの構造を説明する。

【００１４】ハイドロリックカップリング装置Ｈは、概
略円板状の左ケーシング２１および概略カップ状の右ケ
ーシング２２をボルト２３…で結合してなるケーシング
２４を備えており、このケーシング２４は一対のボール
ベアリング１９_L，１９_Rでハウジング２０に回転自在
に支持される。右ケーシング２２には前記第４ベベルギ
ヤ１２がボルト２３…で共締めされており、従ってプロ
ペラシャフト１０の回転は第３ベベルギヤ１１および第
４ベベルギヤ１２を介してケーシング２４に伝達され
る。左後輪Ｗ_RLの車軸１３_Lに接続されて左ケーシング
２１の中央部を貫通する左ロータシャフト１４_Lの右端
と、右後輪Ｗ_RRの車軸１３_Rに接続されて右ケーシング
２２の中央部を貫通する右ロータシャフト１４_Rの左端
とが、ケーシング２４の内部で同軸に対向する。

【００１５】ニードルベアリング２５_Lを介して左ケー
シング２１に回転自在に支持された左ロータシャフト１
４_Lは、その中間部に形成されたフランジ１４₁の左側
面がスラストワッシャ２６_Lを介して左ケーシング２１
に対向するとともに、その外周面と左ケーシング２１と
の間にシール部材２７_Lが配置される。ニードルベアリ
ング２５_Rを介して右ケーシング２２に回転自在に支持
された右ロータシャフト１４_Rは、その中間部に形成さ
れたフランジ１４₁の右側面がスラストワッシャ２６_R
を介して右ケーシング２２に対向するとともに、その外
周面と右ケーシング２２との間にシール部材２７_Rが配
置される。

【００１６】ケーシング２４の内部には、左ベーンポン
プＰ_Lおよび右ベーンポンプＰ_Rが左右対称に配置され
る。すなわち、ケーシング２４の内部には左第１サイド
プレート２８_L、左カムリング２９_L、第２サイドプレ
ート３０、右カムリング２９ _Rおよび右第１サイドプレ
ート２８_Rが左右移動不能に積層されており、それらは
両端が左ケーシング２１および右ケーシング２２に嵌合
する６本のリニアシャフト３１…（図３参照）でケーシ
ング２４に対して回り止めされる。左ロータシャフト１
４_Lにスプライン結合された左ロータ３２_Lが、左第１
サイドプレート２８_L、左カムリング２９_Lおよび第２
サイドプレート３０に囲まれた空間に回転自在に収納さ
れ、また右ロータシャフト１４_Rにスプライン結合され
た右ロータ３２_Rが、右第１サイドプレート２８_R、右
カムリング２９_Rおよび第２サイドプレート３０に囲ま
れた空間に回転自在に収納される。第２サイドプレート
３０は左ベーンポンプＰ_Lおよび右ベーンポンプＰ_Rに
共通する構成要素であり、その内周面にブッシュ３３を
介して左ロータシャフト１４_Lおよび右ロータシャフト
１４_Rの対向部の外周が相対回転自在に支持される。

【００１７】次に、図３〜図５を併せて参照しながら右
ベーンポンプＰ_Rの構造を詳細に説明する。尚、左ベー
ンポンプＰ_Lの構造は右ベーンポンプＰ_Rの構造と左右
鏡面対称であるため、その重複する説明は省略する。右
ベーンポンプＰ_Rおよび左ベーンポンプＰ_Lの相対応す
る構成要素には、同一の参照符号にそれぞれ添字「_R」
および添字「_L」が付してある。

【００１８】右カムリング２９_Rの内周面は概略３角形
になっており、その内部に収納された円形の右ロータ３
２_Rとの間に、円周方向に１２０°ずつ離間した３個の
作動室３４_R…が形成される。右ロータ３２_Rに放射状
に形成された８個のベーン溝３２₁…にそれぞれ板状の
ベーン３５…が摺動自在に支持されており、それらベー
ン３５…の半径方向外端は右カムリング２９_Rの内周面
に摺接する。右第１サイドプレート２８_Rの左側面およ
び第２サイドプレート３０の右側面には、各ベーン３５
の半径方向外端を右カムリング２９_Rの内周面に密着さ
せるべく、それぞれ環状のベーン押上ポート２８₁，３
０₁が形成される。これらベーン押上ポート２８₁，３
０₁は右ロータ３２_Rの８個のベーン溝３２₁…の底部
にそれぞれ連通する。また各ベーン３５の半径方向外端
を右カムリング２９_Rの内周面に密着させるべく、ベー
ン溝３２₁の底部とベーン３５の半径方向内端との間に
コイルスプリング３６が縮設される。

【００１９】図６〜図８から明らかなように、前記コイ
ルスプリング３６の横断面形状は、右ロータ３２_Rの軸
方向に長径ｄ₁を有して円周方向に短径ｄ₂を有する楕
円形に形成されている。コイルスプリング３６の短径ｄ
₂はベーン溝３２₁の溝幅に略等しく設定されており、
これによりコイルスプリング３６の円周方向への倒れが
防止される。しかもコイルスプリング３６の軸方向への
倒れは、その長径ｄ₁が軸方向に沿っていることにより
確実に防止される。またコイルスプリング３６の半径方
向外端はベーン３５の半径方向内端に形成された台形状
の切欠３５₁（図６参照）に嵌合しており、これにより
コイルスプリング３６を軸方向に位置決めすることがで
きる。

【００２０】以上のようにコイルスプリング３６の横断
面を楕円形にしたことにより、同じスペースに配置可能
な円形の横断面を有するコイルスプリングに比べて、そ
の容量を増加させることができる。その結果、容量を増
加させるためにコイルスプリングの本数を増やしたり、
線径を太くしたり、巻き数を減少させたり、セット長を
長くしたりする必要がなくなり、コイルスプリングの本
数を増やしたことに伴う部品点数の増加、線径を太くし
たことに伴うコイルスプリングの密着高さの増加や塑性
変形の増加、巻き数を減少させたことに伴う塑性変形の
増加、セット長を長くしたことに伴うベーンの加工工数
の増加やコイルスプリングの倒れを防止することができ
る。

【００２１】またコイルスプリング３６の半径方向外部
が嵌合するベーン３５の切欠３５₁が台形状に形成され
ているので、圧縮されたコイルスプリング３６が切欠３
５₁に噛み込むのを防止できるだけでなく、コイルスプ
リング３６を軸方向に自動的にセンタリングすることが
できる。

【００２２】図２〜図４および図１０から明らかなよう
に、第２サイドプレート３０の右側面には、右ベーンポ
ンプＰ_Rの３個の作動室３４_R…の円周方向両端にそれ
ぞれ臨む３個の吸入ポート３７_R…および３個の吐出ポ
ート３８_R…が凹設される。隣接する２個の作動室３４
_R，３４_Rの対向部にそれぞれ設けられた吸入ポート３
７_Rおよび吐出ポート３８_Rを横切るように、半径方向
に延びるオリフィスプレート支持溝３９_Rが凹設され
る。オリフィスプレート支持溝３９_Rは、半径方向外側
に位置する支持部３９₁と、この支持部３９₁から半径
方向内側に延びる溝部３９₂とから構成される。

【００２３】尚、左右のベーンポンプＰ_L，Ｐ_Rは、そ
の正転時には作動油を吸入ポート３７_L，３７_Rから吸
入して吐出ポート３８_L，３８_Rから吐出するが、その
逆転時には作動油を吐出ポート３８_L，３８_Rから吸入
して吸入ポート３７_L，３７ _Rから吐出する。

【００２４】図９に示すように、オリフィスプレート支
持溝３９_Rに首振り自在に支持されるオリフィスプレー
ト４０_Rは、部分円柱状の支点部４０₁と、この支点部
４０ ₁から延びる板状の弁部４０₂とから構成されてお
り、弁部４０₂にはその両側面を連通させる第１オリフ
ィス４１_Rが貫通するように形成される。またオリフィ
スプレート４０_Rの弁部４０₂の１つのエッジに切欠４
２が施される。図１０に示すように、上記構造を有する
オリフィスプレート４０_Rは、支点部４０₁がオリフィ
スプレート支持溝３９_Rの支持部３９₁に嵌合し、弁部
４０₂がオリフィスプレート支持溝３９_Rの溝部３９₂
の内部において揺動する。

【００２５】図３および図６から明らかなように、オリ
フィスプレート４０_Rの支点部４０ ₁の半径方向外側の
半部は、第２サイドプレート３０の右側面に当接する右
カムリング２９_Rにより押さえられている。これによ
り、オリフィスプレート４０_Rが右ロータ３２_R側に移
動できなくなり、オリフィスプレート４０_Rのエッジが
ベーン３５…のエッジと干渉することが防止される。

【００２６】またロータ３２_Rの外周面とカムリング２
９_Rの内周面との間には若干の隙間が存在するため、オ
リフィスプレート４０_Rの支点部４０₁とオリフィスプ
レート支持溝３９_Rの支持部３９₁との間に隙間が存在
すると、吸入ポート３７_Rと吐出ポート３８_Rとが前記
支点部４０₁および支持部３９₁間の隙間と、前記ロー
タ３２_Rおよびカムリング２９_R間の隙間とを介して相
互に連通してしまい、望ましくない作動油のリークが発
生する可能性がある。しかしながら、実際にはオリフィ
スプレート４０_Rの支点部４０₁とオリフィスプレート
支持溝３９_Rの支持部３９₁とは揺動自在かつ液密に嵌
合しているため、前記支点部４０₁および支持部３９₁
間の隙間を介して望ましくない作動油のリークが発生す
るのを確実に防止することができる。

【００２７】右ベーンポンプＰ_Rのオリフィスプレート
支持溝３９_Rおよびオリフィスプレート４０_Rは切換バ
ルブＶ_Rを構成し、また左ベーンポンプＰ_Lのオリフィ
スプレート支持溝３９_Lおよびオリフィスプレート４０
_Lは切換バルブＶ_Lを構成する。

【００２８】図２および図４から明らかなように、第２
サイドプレート３０の右側面に凹設された右ベーンポン
プＰ_Rの３個の吸入ポート３７_R…と、第２サイドプレ
ート３０の左側面に凹設された左ベーンポンプＰ_Lの３
個の吸入ポート３７_L…とは相互に対向する位置に配置
されており、対応する右ベーンポンプＰ_Rの吸入ポート
３７_R…と左ベーンポンプＰ_Lの吸入ポート３７_L…と
が、第２サイドプレート３０を貫通する３個の第２オリ
フィス４３…を介して接続される。また第２サイドプレ
ート３０の右側面に凹設された右ベーンポンプＰ_Rの３
個の吐出ポート３８_R…と、第２サイドプレート３０の
左側面に凹設された左ベーンポンプＰ_Lの３個の吐出ポ
ート３８_L…とは相互に対向する位置に配置されてお
り、対応する右ベーンポンプＰ_Rの吐出ポート３８_R…
と左ベーンポンプＰ_Lの吸入ポート３８_L…とが、第２
サイドプレート３０を貫通する３個の第２オリフィス４
３…を介して接続される。

【００２９】前記第２オリフィス４３…は、第２サイド
プレート３０の両側面に凹設した吸入ポート３７_L…，
３７_R…および吐出ポート３８_L…，３８_L…の底面間
を接続されるように形成されるので、それら第２オリフ
ィス４３…がベーン３５…の側端面によって塞がれる虞
がない。

【００３０】図２および図５から明らかなように、右第
１サイドプレート２８_Rの左側面には、第２サイドプレ
ート３０の右側面に形成された３個の吸入ポート３７_R
…および３個の吐出ポート３８_R…に対向する３個の吸
入ポート３７_R…および３個の吐出ポート３８_R…が凹
設されており、これら右第１サイドプレート２８_Rの３
個の吸入ポート３７_R…および３個の吐出ポート３８_R
…は、合計６個のチェックバルブ４４_R…を介して該右
第１サイドプレート２８_Rの右側面に連通する。前記チ
ェックバルブ４４_R…は右第１サイドプレート２８_Rの
右側面から吸入ポート３７_R…および吐出ポート３８_R
…側への作動油の流通を許容し、その逆方向への作動油
の流通を規制する。

【００３１】図１２を併せて参照すると明らかなよう
に、各チェックバルブ４４_Rは、右第１サイドプレート
２８_Rの吸入ポート３７_Rおよび吐出ポート３８_Rの底
面に凹設した弁座２８₂と、この弁座２８₂に着座可能
なチェックボール５８とから構成されており、吸入ポー
ト３７_Rおよび吐出ポート３８_Rが高圧になるとチェッ
クボール５８が弁座２８₂に着座して閉弁し、吸入ポー
ト３７_Rおよび吐出ポート３８_Rが低圧になるとチェッ
クボール５８が弁座２８₂から離反して開弁する。

【００３２】このようにチェックバルブ４４_Rを右第１
サイドプレート２８_Rの内部に設けたことにより、その
チェックバルブ４４_Rに連なる油路の長さを最小限に抑
えるとともに、部品点数の増加を最小限に抑えることが
できる。また右第１サイドプレート２８_Rの吸入ポート
３７_Rおよび吐出ポート３８_Rに右ロータ３２_Rが対向
しているので、その右ロータ３２_Rでチェックボール５
８の脱落を規制することができる。

【００３３】図２および図６から明らかなように、左右
のロータシャフト１４_L，１４_Rの内部を軸方向に貫通
するようにシリンダ１４₂，１４₂が形成されており、
これらシリンダ１４₂，１４₂の内端は左右のベーンポ
ンプＰ_L，Ｐ_Rの内部空間に連通し、外端は大気に連通
する。各シリンダ１４₂，１４₂にピストン４５_L，４
５_Rが摺動自在に嵌合しており、それぞれのピストン４
５_L，４５_Rの外周に形成した環状溝４５₁，４５₂に
支持した２個のＯリング４６，４７により、ピストン４
５_L，４５_Rおよびシリンダ１４₂，１４₂の摺動面が
シールされる。左右のロータシャフト１４_L，１４_Rの
相対向する軸端間には、ピストン４５_L，４５_Rが反対
側のシリンダ１４₂，１４₂内に進入するのを防止する
ためのワッシャ４８が配置される。

【００３４】而して、ベーンポンプＰ_L，Ｐ_Rの運転に
より発生する熱で作動油が膨張すると、その作動油の一
部がロータシャフト１４_L，１４_Rの相対向する軸端か
らシリンダ１４₂，１４₂の内部に浸入し、一対のピス
トン４５_L，４５_Rが相互に離反する方向に移動して作
動油の膨張を吸収する。逆にベーンポンプＰ_L，Ｐ_Rの
運転停止による温度低下で作動油が収縮すると、一対の
ピストン４５_L，４５ _Rが相互に接近する方向に移動し
て作動油の収縮を吸収する。このように部品点数の少な
い簡単な構造で作動油の熱膨張および熱収縮の影響を確
実に除去し、作動油への空気の混入を未然に防止するこ
とができるだけでなく、ロータシャフト１４_L，１４_R
の内部空間を有効に利用してピストン４５_L，４５_Rを
コンパクトに配置することができる。特に、一対のピス
トン４５_L，４５_Rの接近および離反により作動油の膨
張および収縮を吸収するので、吸収可能な作動油の容積
を充分に確保することができる。

【００３５】以上、右ベーンポンプＰ_Rの構造を中心に
説明したが、左ベーンポンプＰ_Lの構造は前記右ベーン
ポンプＰ_Rのそれと鏡面対称であって両者の構造は実質
的に同じである。

【００３６】図１３は上記ハイドロリックカップリング
装置Ｈの油圧回路を示すものである。同図から明らかな
ように、左ベーンポンプＰ_Lの吸入ポート３７_Lおよび
吐出ポート３８_Lは第２サイドプレート３０の左側面に
設けたオリフィスプレート４０_Lの第１オリフィス４１
_Lにより相互に連通するとともに、右ベーンポンプＰ _R
の吸入ポート３７_Rおよび吐出ポート３８_Rは第２サイ
ドプレート３０の右側面に設けたオリフィスプレート４
０_Rの第１オリフィス４１_Rにより相互に連通する。ま
た左右のベーンポンプＰ_L，Ｐ_Rの吸入ポート３７_L，
３７_Rは第２サイドプレート３０を貫通する第２オリフ
ィス４３により相互に連通するとともに、左右のベーン
ポンプＰ_L，Ｐ_Rの吐出ポート３８_L，３８_Rは第２サ
イドプレート３０を貫通する第２オリフィス４３により
相互に連通する。

【００３７】左ベーンポンプＰ_Lの吸入ポート３７_Lお
よび吐出ポート３８_Lの何れか高圧側は切換バルブＶ_L
を介してベーン押上ポート２８₁，３０₁に連通し、ま
た右ベーンポンプＰ_Rの吸入ポート３７_Rおよび吐出ポ
ート３８_Rの何れか高圧側は切換バルブＶ_Rを介してベ
ーン押上ポート２８₁，３０₁に連通する。左ベーンポ
ンプＰ_Lの吸入ポート３７_Lおよび吐出ポート３８_Lの
何れか低圧側は左第１サイドプレート２８_Lに設けたチ
ェックバルブ４４_Lを介してピストン４５_L，４５_Rに
連通し、また右ベーンポンプＰ_Rの吸入ポート３７_Rお
よび吐出ポート３８_Rの何れか低圧側は右第１サイドプ
レート２８_Rに設けたチェックバルブ４４_Rを介してピ
ストン４５_L，４５_Rに連通する。

【００３８】更に、ベーン押上ポート２８₁，３０₁と
左右のピストン４５_L，４５_Rとの間にリリーフバルブ
５６_L，５６_Rおよびチョーク５７_L，５７_Rが設けら
れる。前記リリーフバルブ５６_L，５６_Rは仮想的なも
ので、左右の第１サイドプレート２８_L，２８_Rが油圧
で撓むことにより左右のロータ３２_L，３２_Rとの間に
発生する間隙によって構成される。また前記チョーク５
７_L，５７_Rも仮想的なもので、左右の第１サイドプレ
ート２８_L，２８_Rあるいは第２プレート３０と左右の
ロータ３２_L，３２_Rとの摺動部の間隙によって構成さ
れる。

【００３９】次に、前述の構成を備えた本発明の実施例
の作用について説明する。

【００４０】車両Ｖが定速走行する状態では、エンジン
Ｅの駆動力は出力軸１から第１スパーギヤ２、第２スパ
ーギヤ３、フロントディファレンシャル４および左右の
車軸５_L，５_Rを介して左右の前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRに伝達さ
れる。このとき、フロントディファレンシャル４の第３
スパーギヤ６の回転は、第４スパーギヤ７、第１ベベル
ギヤ８、第２ベベルギヤ９、プロペラシャフト１０、第
３ベベルギヤ１１および第４ベベルギヤ１２を介してハ
イドロリックカップリング装置Ｈのケーシング２４（即
ち、左右のカムリング２９_L，２９_R）を回転させる。
一方、車両Ｖの走行に伴って路面から受ける摩擦力で駆
動される後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRの回転は、左右の車軸１３_L，
１３_Rからローターシャフト１４_L，１４_Rを介して左
ベーンポンプＰ_Lのロータ３２_Lおよび右ベーンポンプ
Ｐ_Rのロータ３２_Rに伝達される。前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRにス
リップが発生しておらず、従って前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRおよび
後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRの回転数が等しいときには、左右のカム
リング２９_L，２９_Rの回転数と左右のロータ３２_L，
３２_Rの回転数とが一致して相対回転が発生しない。そ
の結果、左右のベーンポンプＰ_L，Ｐ_Rが作動油を吐出
しないためにハイドロリックカップリング装置Ｈは駆動
力の伝達を行わず、車両Ｖは前輪駆動状態になる。

【００４１】また低摩擦路における発進時や急加速時に
エンジンＥの駆動力が直接作用する前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRがス
リップすると、前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRの回転に連動する左右の
油圧ポンプＰ_L，Ｐ_Rのカムリング２９_L，２９_Rと、
後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRの回転に連動する左右の油圧ポンプ
Ｐ_L，Ｐ_Rのロータ３２_L，３２_Rとの間に正転方向の
相対回転が発生し、左右のベーンポンプＰ_L，Ｐ_Rは吐
出ポート３８_L，３８_Rから吐出した作動油を吸入ポー
ト３７_L，３７_Rより吸入する。吐出ポート３８_L，３
８_Rから吐出された作動油は左右の第１オリフィス４１
_L，４１_Rを通過して吸入ポート３７_L，３７_Rに還流
するが、その際の流通抵抗により左右のベーンポンプＰ
_L，Ｐ_Rに負荷が発生し、この負荷が駆動力として左右
の後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRに伝達される。而して、前輪Ｗ_FL，Ｗ
_FRのスリップ時には四輪駆動状態となり、車両Ｖのトラ
クションを増加させることができる。このとき、第１オ
リフィス４１_L，４１_Rの径を減少させるほど、左右の
ベーンポンプＰ_L，Ｐ_Rの負荷が増加して後輪Ｗ_RL，Ｗ
_RRに伝達される駆動力が増加する。

【００４２】車両Ｖが低速でタイトな旋回を行うとき、
左右の前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRの旋回軌跡の平均半径よりも左右
の後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRの旋回軌跡の平均半径が小さくなるた
め、前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRに接続された左右のカムリング２９
_L，２９_Rと、後輪Ｗ_RL，Ｗ _RRに接続された左右のロー
タ３２_L，３２_Rとの間に相対回転が発生する。しかも
左右の後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRの旋回軌跡の半径は旋回外輪にお
いて大きく、旋回内輪において小さいため、前記相対回
転の大きさは左右のベーンポンプＰ_L，Ｐ_Rで異なって
いる。このとき、左右のベーンポンプＰ_L，Ｐ_Rの吐出
ポート３８_L，３８_Rから吐出された作動油は左右の第
１オリフィス４１_L，４１_Rを経て吸入ポート３７_L，
３７_Rに還流し、また左右のベーンポンプＰ_L，Ｐ_Rが
吐出した作動油の差分は、第２オリフィス４３を経て行
き来することにより相殺されるため、両ベーンポンプＰ
_L，Ｐ_Rに大きな負荷が発生することが防止される。そ
の結果、四輪駆動車両Ｖが低速でタイトな旋回を行う際
に各車輪の旋回軌跡の半径差により発生する、所謂タイ
トコーナーブレーキング現象を軽減することができる。

【００４３】例えば、左後輪Ｗ_RLを除く左右の前輪
Ｗ_FL，Ｗ_FRおよび右後輪Ｗ_RRが泥濘にはまったような場
合、スリップする前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRに連動してカムリング
２９_L，２９_Rが回転すると、泥濘にはまって摩擦が減
少している右後輪Ｗ_RRも、カムリング２９_Rからベーン
３５…、ロータ３２_Rおよびロータシャフト１４_Rを介
して伝達される駆動力によりスリップしてしまう。しか
しながら、摩擦係数の高い路面に乗っている左後輪Ｗ_RL
にはカムリング２９_Lからベーン３５…、ロータ３２_L
およびロータシャフト１４_Lを介して駆動力が伝達され
るため、その駆動力により泥濘からの脱出が可能とな
る。即ち、本実施例のハイドロリックカップリング装置
Ｈによれば、所謂差動制限機構（ＬＳＤ）の機能を発揮
させることが可能となる。このとき、第２オリフィス４
３の径を減少させるほど、前記差動制限機能を強めるこ
とができる。

【００４４】前述した低摩擦路における発進時や急加速
時のように前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRの回転数が後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRの
回転数を上回る場合には、ロータ３２_L，３２_Rが正転
方向（図３の矢印Ａ方向）に相対回転し、図１０（Ａ）
に示すように、吸入ポート３７_L，３７_Rから作動油が
吸入されて吐出ポート３８_L，３８_Rから作動油が吐出
される。その結果、高圧側の吐出ポート３８_L，３８_R
と低圧側の吸入ポート３７_L，３７_Rとの差圧によって
切換バルブＶ_L，Ｖ_Rのオリフィスプレート４０_L，４
０_Rが吸入ポート３７_L，３７_R側に揺動するため、高
圧側の吐出ポート３８_L，３８_Rがオリフィスプレート
支持溝３９_L，３９_Rを介してベーン押上ポート３０₁
に連通するとともに、ベーン押上ポート３０₁と低圧側
の吸入ポート３７_L，３７_Rとの連通が遮断される。而
して、ベーン押上ポート３０₁に伝達された油圧によっ
てベーン３５…を半径方向外側に付勢し、その先端をカ
ムリング２９_L，２９_Rの内周面に圧接することができ
る。

【００４５】一方、車両が急制動を行う場合には、ＡＢ
Ｓ（アンチロックブレーキシステム）等によって車輪の
ロック状態を制御することにより、前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRが後
輪Ｗ _RL，Ｗ_RRよりも先にロックするようにして車両挙動
の安定が図られる。このように急制動により後輪Ｗ_RL，
Ｗ_RRの回転数が前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRの回転数を上回ると、ロ
ータ３２_L，３２_Rが逆転方向（図３の矢印Ｂ方向）に
相対回転し、図１０（Ｂ）に示すように、吐出ポート３
８_L，３８_Rから作動油が吸入されて吸入ポート３
７_L，３７_Rから作動油が吐出される。その結果、高圧
側の吸入ポート３７ _L，３７_Rと低圧側の吐出ポート３
８_L，３８_Rとの差圧によって切換バルブＶ _L，Ｖ_Rの
オリフィスプレート４０_L，４０_Rが吐出ポート３
８_L，３８_R側に揺動するため、高圧側の吸入ポート３
７_L，３７_Rがオリフィスプレート支持溝３９_L，３９
_Rを介してベーン押上ポート３０₁に連通するととも
に、ベーン押上ポート３０₁と低圧側の吐出ポート３８
_L，３８_Rとの連通が遮断される。而して、ベーン押上
ポート３０₁に伝達された油圧によってベーン３５…を
半径方向外側に付勢し、その先端をカムリング２９_L，
２９_Rの内周面に圧接することができる。

【００４６】ところで、ハイドロリックカップリング装
置Ｈを備えた四輪駆動車両Ｖでは、前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRおよ
び後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRの相対回転数差に応じて左右のベーン
ポンプＰ_L，Ｐ_Rが負荷を発生し、前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRおよ
び後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRの回転数が大きい側から回転数が小さ
い側に駆動力が伝達される。従って、急制動時における
制動力の制御により前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRが先にロックしよう
とすると、後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRの回転数が前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRの
回転数を上回って後輪Ｗ_RL，Ｗ_RR側から前輪Ｗ _FL，Ｗ_FR
側に駆動力が伝達されてしまい、前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRのロッ
クが抑制されて後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRのロックが促進されるた
め、最悪の場合に前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRおよび後輪Ｗ_RL，Ｗ_RR
が同時にロックして車両挙動が不安定になる可能性があ
る。

【００４７】これを回避すべく、本実施例では前輪
Ｗ_FL，Ｗ_FRおよび後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRの相対回転の方向によ
りベーンポンプＰ_L，Ｐ_Rが発生する負荷の大きさに差
を持たせている。すなわち、前述した低摩擦路における
発進時や急加速時のように前輪Ｗ _FL，Ｗ_FRの回転数が後
輪Ｗ_RL，Ｗ_RRの回転数を上回る場合には、ロータ３
２_L，３２_Rが図３の矢印Ａ方向に相対回転し、図１０
（Ａ）に示すように、オリフィスプレート４０_L，４０
_Rによって高圧のベーン押上ポート３０₁と低圧の吸入
ポート３７_L，３７_Rとの連通が完全に遮断されるた
め、吸入ポート３７_L，３７_Rおよび吐出ポート３
８_L，３８_Rは第１オリフィス４１_L，４１_Rだけを介
して連通し、ベーンポンプＰ_L，Ｐ_Rは大きな負荷を発
生して前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRから後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRに伝達される
駆動力が増加する（図１１の実線参照）。

【００４８】一方、前述した急制動時のように後輪
Ｗ_RL，Ｗ_RRの回転数が前輪Ｗ_FL，Ｗ_FRの回転数を上回る
場合には、ロータ３２_L，３２_Rが図３の矢印Ｂ方向に
相対回転し、図１０（Ｂ）に示すように、オリフィスプ
レート４０_L，４０_Rによって高圧のベーン押上ポート
３０₁と低圧の吐出ポート３８_L，３８_Rとの連通が一
応遮断されるが、オリフィスプレート４０_L，４０_Rに
形成した切欠４２によってベーン押上ポート３０₁から
吐出ポート３８_L，３８_Rに作動油がリークするため、
ベーンポンプＰ_L，Ｐ_Rが発生する負荷が減少して前輪
Ｗ_FL，Ｗ_FRから後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRに伝達される駆動力が減
少する（図１１の破線参照）。而して、急制動時に前輪
Ｗ_FL，Ｗ_FRを後輪Ｗ_RL，Ｗ_RRに先立ってロックさせ、車
両挙動が不安定になるのを未然に防止することができ
る。

【００４９】また、ベーンポンプＰ_L，Ｐ_Rの運転に伴
って吸入ポート３７_L，３７_R（あるいは吐出ポート３
８_L，３８_R）が負圧になったとき、その負圧でチェッ
クバルブ４４_L…，４４_R…が開弁して吸入ポート３７
_L，３７_R（あるいは吐出ポート３８_L，３８_R）をピ
ストン４５_L，４５_Rに連通させるので、過剰な負圧に
よりキャビテーションが発生するのを確実に防止するこ
とができる。

【００５０】以上のように、第２オリフィス４３…を第
２サイドプレート３０に穿設したので、それら第２オリ
フィス４３…の加工精度を高めてハイドロリックカップ
リングＨの作動特性を安定させることができる。また第
１オリフィス４１_L…，４１ _R…および第２オリフィス
４３…を第２サイドプレート３０に集中して配置したの
で、それらオリフィス４１_L…，４１_R…；４３…に連
なる油路の長さを最小限に抑えてハイドロリックカップ
リング装置Ｈを小型化することができるだけでなく、部
品点数の増加を最小限に抑えることができる。

【００５１】しかも切換バルブＶ_L，Ｖ_Rを用いて吸入
ポート３７_L，３７_Rおよび吐出ポート３８_L，３８_R
を選択的にベーン押上ポート３０₁に連通させることが
できるので、その機能を複数のチェックバルブを組み合
わせて発揮させるものに比べて部品点数の削減および油
路の簡略化が可能となる。特に、吸入ポート３７_L，３
７_Rおよび吐出ポート３８_L，３８_R間に配置された切
換バルブＶ_L，Ｖ_Rのオリフィスプレート４０_L，４０
_Rを利用して第１オリフィス４１_L，４１_Rを形成した
ので、油路の長さを最小限に短縮することができる。

【００５２】更に、左右のベーンポンプＰ_L，Ｐ_Rが第
２サイドプレート３０を共用しているので、部品点数の
削減に寄与することができる。

【００５３】次に、図１４に基づいて本発明の第２実施
例を説明する。

【００５４】第２実施例はピストン４５_L，４５_Rの構
造において第１実施例と異なっており、その他の構成は
第１実施例と同一である。第２実施例のピストン４
５_L，４５_Rは１個の環状溝４５₁および１個の環状摺
動面４５₃を備えており、環状溝４５₁に支持したＯリ
ング４６と環状摺動面４５₃とがシリンダ１４₂，１４
₂に摺接する。

【００５５】本第２実施例によっても、前記第１実施例
と同様の作用効果を達成することができる。

【００５６】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことが可能である。

【００５７】例えば、実施例ではハイドロリックカップ
リング装置ＨのベーンポンプＰ_L，Ｐ_Rを例示したが、
本発明は他の任意の用途のベーンポンプに対して適用す
ることができる。

【００５８】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、ロータシャフトの内部に軸方向に形成したシ
リンダにピストンを摺動自在に嵌合させ、前記シリンダ
の一端をケーシングの内部に連通させて他端を大気に開
放したことにより、温度変化によりケーシング内の作動
油が膨張あるいは収縮するとピストンがシリンダ内を移
動して作動油の容積変化を吸収するので、簡単且つコン
パクトな構造で作動油への空気の混入を確実に防止する
ことができる。

【００５９】また請求項２に記載された発明によれば、
軸端が相対向するように配置した一対のロータシャフト
に形成したシリンダにそれぞれピストンを摺動自在に嵌
合させたので、一対のピストンの相対的な接近および離
反によって吸収可能な作動油の容積変化を増加させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】四輪駆動車両の動力伝達装置のスケルトン図

【図２】ハイドロリックカップリング装置の縦断面図

【図３】図２の３−３線断面図

【図４】図２の４−４線断面図

【図５】図２の５−５線断面図

【図６】図２の要部拡大図

【図７】図６の７−７線断面図

【図８】コイルスプリングの斜視図

【図９】オリフィスプレートの斜視図

【図１０】オリフィスプレートの作用説明図

【図１１】オリフィスプレートの作用を説明するグラフ

【図１２】図５の１２−１２線拡大断面図

【図１３】ハイドロリックカップリング装置の油圧回路
図

【図１４】本発明の第２実施例を示す、前記６に対応す
る図

【符号の説明】

１４_L ロータシャフト１４_R ロータシャフト１４₂ シリンダ２４ケーシング２８_L 第１サイドプレート（サイドプレート）２８_R 第１サイドプレート（サイドプレート）２９_L カムリング２９_R カムリング３０第２サイドプレート（サイドプレート）３２_L ロータ３２_R ロータ３２₁ ベーン溝３５ベーン４５_L ピストン４５_R ピストン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者黒川卓也栃木県真岡市松山町19 本田技研工業株式会社栃木製作所内 (72)発明者望月武志栃木県真岡市松山町19 本田技研工業株式会社栃木製作所内Ｆターム(参考） 3H040 AA03 BB05 BB11 CC02 CC15 DD09 3H044 AA02 BB05 BB08 CC00 CC08 CC09 CC13 CC19 DD06 DD11 DD24 DD28

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケーシング（２４）の内部でカムリング
（２９_L，２９_R）およびサイドプレート（２８_L，２
８_R，３０）により囲まれた空間にロータ（３２_L，３
２_R）を回転自在に収納し、このロータ（３２_L，３２
_R）に放射状に形成した複数のベーン溝（３２₁）にそ
れぞれ摺動自在に支持したベーン（３５）の半径方向外
端をカムリング（２９_L，２９_R）の内周面に当接させ
たベーンポンプにおいて、ロータ（３２_L，３２_R）を支持するロータシャフト
（１４_L，１４_R）の内部に、一端がケーシング（２
４）の内部に連通して他端が大気に開放するシリンダ
（１４₂）を軸方向に形成し、このシリンダ（１４₂）
にピストン（４５_L，４５_R）を摺動自在に嵌合させて
温度変化に伴うケーシング（２４）内の作動油の膨張お
よび収縮を該ピストン（４５_L，４５_R）の移動により
吸収することを特徴とするベーンポンプ。
【請求項２】共通のケーシング（２４）の内部に収納
した一対のロータ（３２_L，３２_R）をそれぞれ支持す
る一対のロータシャフト（１４_L，１４_R）を、それら
の軸端が相対向するように配置し、前記一対のロータシ
ャフト（１４ _L，１４_R）に形成したシリンダ（１
４₂）にそれぞれピストン（４５_L，４５ _R）を摺動自
在に嵌合させたことを特徴とする、請求項１に記載のベ
ーンポンプ。