JPH0324903Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はベーンポンプに関し、特に車両の前後
輪駆動用連結装置に用いて好適のベーンポンプに
関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a vane pump, and particularly to a vane pump suitable for use in a front and rear wheel drive coupling device of a vehicle.

〔従来の技術〕 一般に、前輪および後輪を同一のエンジンで駆
動する４輪駆動（4WD）車においては、前輪お
よび後輪のタイヤの有効半径に多少の相違があつ
たり、旋回走行における車輪のころがり経路の違
いからタイヤにすべりを伴い駆動系に無理な力が
作用するためこれを防止する手段を設ける必要が
ある。[Prior Art] Generally, in a four-wheel drive (4WD) vehicle in which the front and rear wheels are driven by the same engine, there is a slight difference in the effective radius of the front and rear tires, and the Due to the difference in rolling paths, the tires slip and unreasonable force is applied to the drive system, so it is necessary to provide a means to prevent this.

このため従来より、フルタイム４輪駆動車では
前輪に駆動力を伝達する第１の回転軸と後輪に駆
動力を伝達する第２の回転軸との間に回転速度差
が生じても駆動力を伝達できるようセンタデフと
称する差動装置が用いられており、重量、大きさ
およびコストの面からパートタイム４輪駆動車に
比べて不利であるとともに差動回転が可能である
ことから４輪駆動を必要とするときに４輪駆動が
達成できない場合があり、デフロツク機構を必要
とする等装置の一層複雑化を招いてしまう。 For this reason, conventionally, in full-time four-wheel drive vehicles, even if there is a difference in rotational speed between the first rotating shaft that transmits driving force to the front wheels and the second rotating shaft that transmits driving force to the rear wheels, the drive A differential device called a center differential is used to transmit power, which is disadvantageous compared to part-time 4-wheel drive vehicles in terms of weight, size, and cost. There are cases where four-wheel drive cannot be achieved when a drive is required, and the device becomes even more complex, such as requiring a deflock mechanism.

一方、パートタイム４輪駆動車にあつてはセン
タデフを設置しないものが多く、旋回走行により
生ずるタイトコーナブレーキング現象等４輪駆動
による不具合がある場合には運転者による操作で
２輪駆動とするよう構成されており、運転操作が
煩雑となる欠点がある。 On the other hand, many part-time 4-wheel drive vehicles do not have a center differential, and if there are problems with 4-wheel drive such as tight corner braking caused by cornering, the driver must operate 2-wheel drive. However, there is a drawback that the driving operation is complicated.

そこで、第１の回転軸と第２の回転軸との間に
相互に駆動力を伝達しうるベーンポンプ式連結機
構をそなえた４輪駆動用連結装置も考えられる。 Therefore, a four-wheel drive coupling device may be considered that includes a vane pump type coupling mechanism that can mutually transmit driving force between the first rotation shaft and the second rotation shaft.

このようなベーンポンプ式連結機構をそなえた
４輪駆動用連結装置では、ベーンポンプが、第１
０図に示すように、ハウジング２０と、回転軸１
４に連結されてハウジング２０内に収容されるロ
ータ１９と、同ロータ１９の外周面１９ａに取り
付けられてハウジング２０の内周面２０ｄに摺接
する多数のベーン１８と、ロータ１９とハウジン
グ２０とベーン１８とに囲まれることにより形成
される複数のポンプ室３６〜３８と、これらの複
数のポンプ室３６〜３８のそれぞれに作動油を吸
込吐出する一対の吸込吐出口２２〜２７とから構
成され、ハウジング２０と摺接するロータ１９の
軸方向摺動部５６′，５６′には、油圧室５９′，
５９′が形成されて、各油圧室５９′，５９′に吸
込吐出口２２〜２７の吐出側から圧油が吐出され
るものが考えられる（第３図参照）。 In a four-wheel drive coupling device equipped with such a vane pump type coupling mechanism, the vane pump is the first
As shown in Figure 0, the housing 20 and the rotating shaft 1
4 and housed in the housing 20; a large number of vanes 18 attached to the outer circumferential surface 19a of the rotor 19 and in sliding contact with the inner circumferential surface 20d of the housing 20; the rotor 19, the housing 20, and the vanes. It is composed of a plurality of pump chambers 36 to 38 formed by being surrounded by a plurality of pump chambers 18 and a pair of suction and discharge ports 22 to 27 that suck and discharge hydraulic oil into each of these plurality of pump chambers 36 to 38, Hydraulic chambers 59',
59' is formed, and pressure oil is discharged into each hydraulic chamber 59', 59' from the discharge side of the suction and discharge ports 22 to 27 (see FIG. 3).

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention attempts to solve]

しかしながら、このような従来のベーンポンプ
では、ロータ１９の軸方向摺動面５７′とハウジ
ング２０とは、油膜を介して平面で摺動している
が、両サイドの摺動部５６′にかかるスラスト力
がバランスしていないと、ロータ１９が一方に片
寄り、油膜が切れて摺動面５７′が摩耗するとい
う問題点がある。 However, in such a conventional vane pump, the axial sliding surface 57' of the rotor 19 and the housing 20 slide on a plane via an oil film, but the thrust applied to the sliding parts 56' on both sides If the forces are not balanced, the rotor 19 will be biased to one side, causing the oil film to break and the sliding surface 57' to wear out.

このような従来のベーンポンプを４輪駆動用連
結装置に適用した場合に、ポンプ駆動力がはすば
歯車を介して入力されるように設定すると、入出
力軸間に相対的なスラスト力が発生して、上述の
ごとく摩耗が生じる。 When such a conventional vane pump is applied to a four-wheel drive coupling device and the pump driving force is set to be input through a helical gear, a relative thrust force is generated between the input and output shafts. As a result, wear occurs as described above.

本考案は、このような問題点を解決しようとす
るもので、ハウジング内のロータの片寄りを防止
して、ロータとハウジングとの軸方向摺動面にお
ける摩耗を低減することができるようにした、ベ
ーンポンプを提供することを目的とする。 The present invention aims to solve these problems by preventing the rotor from shifting in the housing and reducing wear on the axial sliding surface between the rotor and the housing. , aims to provide vane pumps.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

このため、本考案のベーンポンプは、ハウジン
グと、同ハウジング内に収容されて回転軸により
上記ハウジングに対して相対的に回転するロータ
と、同ロータの外周面に取り付けられて上記ハウ
ジングにおけるカムリング部の内周面に摺接する
多数のベーンと、上記のロータとハウジングとベ
ーンとに囲まれることにより形成される複数のポ
ンプ室とをそなえ、これら複数のポンプ室のそれ
ぞれに作動油を吸込吐出する一対の吸込吐出口が
形成されるとともに、上記のロータとハウジング
との軸方向摺動部に、上記のロータとハウジング
との相対的回転時における上記吸込吐出口の吐出
側に接続する油圧室と、同油圧室の内側または外
側から半径方向に離れるに伴いサイドクリアラン
スの減少する摺動面とが形成されたことを特徴と
している。 Therefore, the vane pump of the present invention includes a housing, a rotor that is housed in the housing and rotates relative to the housing by a rotating shaft, and a cam ring portion of the housing that is attached to the outer peripheral surface of the rotor. A pair of pumps comprising a large number of vanes that slide on the inner circumferential surface and a plurality of pump chambers formed by being surrounded by the rotor, housing, and vanes, and sucks and discharges hydraulic oil into each of the plurality of pump chambers. a hydraulic chamber connected to the discharge side of the suction and discharge ports when the rotor and the housing rotate relative to each other; It is characterized in that a sliding surface is formed whose side clearance decreases as it moves away from the inside or outside of the hydraulic chamber in the radial direction.

〔作用〕[Effect]

本考案のベーンポンプは上述のごとく構成され
ているので、ハウジング内において、ロータとハ
ウジングとの軸方向摺動面におけるサイドクリア
ランスが適切に保たれる。 Since the vane pump of the present invention is configured as described above, the side clearance on the axial sliding surface between the rotor and the housing is maintained appropriately within the housing.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面により本考案の実施例について説明
すると、第１〜９図は本考案の一実施例としての
ベーンポンプをそなえた４輪駆動用連結装置を示
すもので、第１図は本装置の要部の縦断面図、第
２図はその変形例を第１図に対応させて示す縦断
面図、第３図は本装置の横断面図、第４図は車両
の駆動系を示す概略構成図、第５図は本装置の縦
断面図、第６図および第７図ａ，ｂはそれぞれロ
ータのバランス状態を示す模式図およびグラフ、
第８図および第９図ａ，ｂはそれぞれロータの片
寄り状態を示す模式図およびグラフである。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings. Figures 1 to 9 show a four-wheel drive coupling device equipped with a vane pump as an embodiment of the present invention, and Figure 1 shows the main components of the device. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a modification thereof corresponding to FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view of the device, and FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing the drive system of the vehicle. , FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the device, FIGS. 6 and 7 a and b are schematic diagrams and graphs showing the balance state of the rotor, respectively.
FIG. 8 and FIGS. 9a and 9b are a schematic diagram and a graph, respectively, showing a state where the rotor is biased.

第４図に示すように、横置されたエンジン１に
変速機２が連結され、その出力軸３に取り付けた
ドライブギヤ（または４速カウンタギヤ）４から
駆動力が取り出されて、ベーンポンプ型連結機構
としての４輪駆動用連結装置本体１３のギヤカム
リング２０ｅに伝達される。 As shown in FIG. 4, a transmission 2 is connected to an engine 1 placed horizontally, and driving force is taken out from a drive gear (or 4-speed counter gear) 4 attached to an output shaft 3 of the transmission, which is connected to a vane pump type. The signal is transmitted to the gear cam ring 20e of the four-wheel drive coupling device main body 13 as a mechanism.

そして、ギヤカムリング２０ｅは、ハウジング
２０を回転駆動して、ハウジング２０に接続する
第１の回転軸（外軸）１１を介して、ギヤ７から
前輪９用の差動装置１０に駆動力が伝達されて前
輪９が駆動される。 The gear cam ring 20e rotationally drives the housing 20, and the driving force is transmitted from the gear 7 to the differential device 10 for the front wheels 9 via the first rotating shaft (outer shaft) 11 connected to the housing 20. and the front wheels 9 are driven.

すなわち、４輪駆動用連結装置本体１３に伝達
された駆動力が、そのまま第１の回転軸１１にギ
ヤカムリング２０ｅを介して伝達され、さらに、
ギヤ７、差動装置１０を介して前輪９に伝達され
る。 That is, the driving force transmitted to the four-wheel drive coupling device main body 13 is transmitted directly to the first rotating shaft 11 via the gear cam ring 20e, and further,
The signal is transmitted to the front wheels 9 via a gear 7 and a differential 10.

この４輪駆動用連結装置本体１３を経由した駆
動力は、第１の回転軸に同軸的に配設される第２
の回転軸（内軸）１４に伝達されるようになつて
おり、回転取出方向を変換するベベル歯車機構１
５，１５′を介して後輪１６用の差動装置１７に
駆動力が伝達され、後輪１６を駆動する。 The driving force passing through this four-wheel drive coupling device main body 13 is transferred to a second rotary shaft coaxially disposed on the first rotating shaft.
The bevel gear mechanism 1 is adapted to transmit the information to the rotating shaft (inner shaft) 14 of the
The driving force is transmitted to the differential gear 17 for the rear wheels 16 via the rear wheels 5 and 15', and drives the rear wheels 16.

この４輪駆動用連結装置本体１３は、第１，
３，５図に示すように、油圧ポンプ（油圧式連結
機構）としてのベーンポンプVPとこれに付属す
る油圧回路２１とで構成されており、ベーンポン
プVPのロータ１９が、後輪１６に駆動力を伝達
する第２の回転軸１４に連結されるとともに、ハ
ウジング２０を構成するカムリング部２０ａおよ
びフランジ２０ｃが、前輪９に駆動力を伝達する
第１の回転軸１１に連結されている。 This four-wheel drive coupling device main body 13 includes a first,
As shown in Figures 3 and 5, it consists of a vane pump VP as a hydraulic pump (hydraulic coupling mechanism) and a hydraulic circuit 21 attached to it, and the rotor 19 of the vane pump VP applies driving force to the rear wheels 16. A cam ring portion 20 a and a flange 20 c that constitute the housing 20 are connected to the first rotating shaft 11 that transmits driving force to the front wheels 9 .

この油圧ポンプとしてのベーンポンプVPには、
そのロータ１９の外周面１９ａに周方向に等間隔
に多数（ここでは、10個）の孔部１９ｂが形成さ
れていて、この多数の孔部１９ｂのそれぞれに
は、カムリング部２０ａの内周面２０ｄに摺接し
うるベーン１８が嵌挿されている。 This vane pump VP as a hydraulic pump has
A large number (10 holes in this case) of holes 19b are formed at equal intervals in the circumferential direction on the outer peripheral surface 19a of the rotor 19, and each of the large number of holes 19b is provided on the inner peripheral surface of the cam ring portion 20a. A vane 18 that can be slidably contacted with 20d is fitted.

さらに、ハウジング２０のカバー２０ｂとベー
ン１８およびロータ１９との軸方向の〓間が所定
値以下となるように、各部が形成されており、油
膜が切れないようになつていて、ハウジング２０
のプレツシヤリテーナ２０ｆとベーン１８および
ロータ１９との軸方向の〓間も、同様に、所定値
以下となるように、各部が形成されている。 Furthermore, each part is formed such that the distance between the cover 20b of the housing 20 and the vanes 18 and rotor 19 in the axial direction is equal to or less than a predetermined value, so that the oil film does not break.
Similarly, each part is formed so that the axial distance between the pressure retainer 20f, the vane 18, and the rotor 19 is equal to or less than a predetermined value.

そして、これら〓間の和が、所定値以下となる
ように設定されている。 The sum of these values is set to be less than or equal to a predetermined value.

また、ベーンポンプVPは、その回転数に比例
した油量を吐出するものであり、ロータ１９とカ
ムリング部２０ａとの間に相対回転、すなわち、
第１の回転軸１１と第２の回転軸１４との間に相
対回転が生ずると油圧ポンプとして機能して油圧
を発生する。 Further, the vane pump VP discharges an amount of oil proportional to its rotation speed, and there is a relative rotation between the rotor 19 and the cam ring part 20a, that is,
When relative rotation occurs between the first rotating shaft 11 and the second rotating shaft 14, it functions as a hydraulic pump and generates hydraulic pressure.

ベーンポンプVPの吐出口（ハウジング２０に
対するベーン１８の相対的回転方向先端の吸込吐
出口２２〜２７がこれに相当）を塞ぐことによ
り、油を介してその静圧でロータ１９とカムリン
グ部２０ａとが剛体のようになつて一体に回転さ
れる。 By blocking the discharge ports of the vane pump VP (corresponding to the suction and discharge ports 22 to 27 at the tips of the vanes 18 in the relative rotational direction with respect to the housing 20), the rotor 19 and the cam ring portion 20a are connected to each other by the static pressure through the oil. It becomes like a rigid body and rotates as one.

このため、カムリング部２０ａとロータ１９と
の間には、回転中心線から120゜間隔に３つのポン
プ室３６〜３８が形成され、また、回転方向基端
側に位置したとき吸込口となり先端側に位置した
とき吐出口となる６個の吸込吐出口２２〜２７が
ほぼ120゜間隔に形成してあり、それぞれ同一機能
をなす120゜間隔の吸込吐出口２２，２４，２６と
吸込吐出口２３，２５，２７とが、それぞれカム
リング部２０ａの回転状態でも固定側に油を送通
し得る機構を介して第１油路OL₁と第２油路OL₂
とで連通されている。 Therefore, three pump chambers 36 to 38 are formed between the cam ring part 20a and the rotor 19 at intervals of 120 degrees from the rotation center line, and when located on the proximal side in the rotational direction, they become suction ports and on the distal side. Six suction/discharge ports 22 to 27, which become discharge ports when located at , are formed at approximately 120° intervals. , 25, and 27 are connected to the first oil passage OL ₁ and the second oil passage OL ₂ through a mechanism that allows oil to be passed to the stationary side even when the cam ring portion 20a is in rotation.
It is communicated with.

また、第１油路OL₁と第２油路OL₂との間に、
それぞれチエツク弁２８，２９，２９′を介して
オイル溜３０が連通され、オイル溜３０から各油
路OL₁，OL₂への流れのみが許容されるととも
に、第１油路OL₁と第２油路OL₂との間に流出の
みを許容する相対向した２つのチエツク弁３１，
３２を介して両油路OL₁，OL₂が連通され、この
２つのチエツク弁３１，３２の中間部が油路４０
を介してリリーフ弁３３に連通している。 Moreover, between the first oil path OL ₁ and the second oil path OL ₂ ,
The oil reservoirs 30 are communicated with each other through check valves 28, 29, and 29', and only flow from the oil reservoirs 30 to the respective oil passages OL ₁ and OL ₂ is allowed, and the flow between the first oil passage OL 1 and the second oil passage OL ₁ and the Two check valves 31 facing each other that allow only outflow between the oil passage OL ₂ and the oil passage OL 2;
Both the oil passages OL ₁ and OL ₂ are communicated through the oil passage 40 and the intermediate portion between the two check valves 31 and 32
It communicates with the relief valve 33 via.

このリリーフ弁３３のスプリング３４側である
中間部を通じて、オイル溜３０およびチエツク弁
２９′と２つのチエツク弁２８，２９との間には、
連通路３５が設けられている。 Through the middle part of the relief valve 33 on the spring 34 side, there is a connection between the oil reservoir 30 and the check valve 29' and the two check valves 28 and 29.
A communication path 35 is provided.

このような油圧回路２１とすることで、ロータ
１９とカムリング部２０ａとの相対回転方向によ
らず、常に吐出圧がリリーフ弁３３の弁体に作用
し、オイル溜３０が吸込口と連通することにな
る。 With such a hydraulic circuit 21, the discharge pressure always acts on the valve body of the relief valve 33, regardless of the relative rotation direction between the rotor 19 and the cam ring portion 20a, and the oil reservoir 30 communicates with the suction port. become.

また、ベーンポンプVPのハウジング２０を構
成するカバー２０ｂおよびフランジ２０ｃは、そ
れぞれベアリング４１，４２を介してトランスミ
ツシヨンケース４４に軸支されている。 Further, the cover 20b and flange 20c that constitute the housing 20 of the vane pump VP are pivotally supported by the transmission case 44 via bearings 41 and 42, respectively.

ベーンポンプVPのロータ１９にスプライン係
合部１４ａを介して連結された第２の回転軸１４
は、スプライン係合部１４ａの両側において、ブ
ツシング（軸受）４５，４６を介してそれぞれカ
バー２０ｂおよびプレツシヤリテーナ２０ｆに軸
支されている。 A second rotating shaft 14 connected to the rotor 19 of the vane pump VP via a spline engagement portion 14a.
are pivotally supported by the cover 20b and the pressure retainer 20f via bushings (bearings) 45 and 46, respectively, on both sides of the spline engagement portion 14a.

さらに、ロータ１９とカバー２０ｂとが摺接す
る軸方向摺動部５６およびロータ１９とプレツシ
ヤリテーナ２０ｆとが摺接する軸方向摺動部５６
には、第１図に示すように、円環状の油圧室５
９，５９が形成されて、各油圧室５９，５９に油
路４０が連通するようになつている。 Further, an axial sliding portion 56 where the rotor 19 and the cover 20b are in sliding contact, and an axial sliding portion 56 where the rotor 19 and the pressure retainer 20f are in sliding contact with each other.
As shown in Fig. 1, there is an annular hydraulic chamber 5.
9, 59 are formed so that the oil passage 40 communicates with each hydraulic chamber 59, 59.

すなわち、油圧室５９，５９は、各吸込吐出口
２２，２４，２６に接続する第１油路OL₁にチエ
ツク弁３２を介して連通して高油圧を受けるとと
もに、各吸込吐出口２３，２５，２７に接続する
第２油路OL₂にチエツク弁３１を介して連通して
高油圧を受けるようになつている。 That is, the hydraulic chambers 59, 59 communicate with the first oil passage OL ₁ connected to each suction/discharge port 22, 24, 26 via the check valve 32 and receive high oil pressure, and also , 27 through _a check valve 31 to receive high oil pressure.

さらに、ロータ１９における軸方向摺動部５
６，５６には、油圧室５９，５９の内側５９ａか
ら半径方向に離れるに伴い（半径が小さくなるに
伴い）サイドクリアランスの減少するテーパ状内
径側摺動面５７が形成されていて、油圧室５９，
５９の外側５９ｂから半径方向に離れるに伴い
（半径が大きくなるに伴い）サイドクリアランス
の減少するテーパ状外径側摺動面５８が形成され
ている。 Furthermore, the axial sliding portion 5 in the rotor 19
6 and 56 are formed with tapered inner diameter side sliding surfaces 57 whose side clearances decrease as they move away from the inner side 59a of the hydraulic chambers 59 and 59 in the radial direction (as the radius becomes smaller). 59,
A tapered outer diameter side sliding surface 58 is formed in which the side clearance decreases as the distance from the outer side 59b of the outer diameter side 59 increases in the radial direction (as the radius increases).

なお、カバー２０ｂ側およびプレツシヤリテー
ナ２０ｆ側のテーパ状内径側摺動面５７を省略し
てもよく、同様に、テーパ状内径側摺動面５７
が、ロータ１９に形成されている場合に、カバー
２０ｂ側およびプレツシヤリテーナ２０ｆ側のテ
ーパ状外径側摺動面５８を省略してもよい。 Note that the tapered inner diameter side sliding surface 57 on the cover 20b side and the pressure retainer 20f side may be omitted, and similarly, the tapered inner diameter side sliding surface 57
is formed on the rotor 19, the tapered outer diameter sliding surface 58 on the cover 20b side and the pressure retainer 20f side may be omitted.

さらに、油圧室５９，５９は、ロータ１９の孔
部１９ｂの内径側底部１９ｃに連通していて、こ
れにより、各ベーン１８はハウジング２０の内周
面２０ｄへ付勢される。 Furthermore, the hydraulic chambers 59, 59 are in communication with the bottom 19c on the inner diameter side of the hole 19b of the rotor 19, so that each vane 18 is urged toward the inner circumferential surface 20d of the housing 20.

なお、第５図中の符号４３は第１の回転軸１１
を軸支するベアリングを示しており、４７はパル
セーシヨンボリユーム、４８はオイルガイド、４
９はフイルタ、５０はマグネツト、５１はボル
ト、５４は油路、５５はパルセーシヨンダンパを
それぞれ示している。 Note that the reference numeral 43 in FIG. 5 indicates the first rotating shaft 11.
47 is the pulsation volume, 48 is the oil guide, and 4 is the bearing that supports the pulsation volume.
9 is a filter, 50 is a magnet, 51 is a bolt, 54 is an oil passage, and 55 is a pulsation damper.

本考案の実施例としてのベーンポンプは上述の
ごとく構成されているので、このベーンポンプを
そなえた４輪駆動用連結装置では、車両の通常の
直進状態において、前輪９と後輪１６とのタイヤ
の有効半径が同一で、タイヤのスリツプ回転速度
が少ないことから、４輪駆動用連結装置本体１３
に接続する第１の回転軸１１と第２の回転軸１４
との間に回転速度差が生じない。 Since the vane pump as an embodiment of the present invention is constructed as described above, in a four-wheel drive coupling device equipped with this vane pump, when the vehicle is in a normal straight-ahead state, the tires of the front wheels 9 and rear wheels 16 are effectively Since the radius is the same and the tire slip rotation speed is small, the four-wheel drive coupling device main body 13
A first rotating shaft 11 and a second rotating shaft 14 connected to
There is no difference in rotational speed between the two.

したがつて、ベーンポンプVPでは油圧の発生
はなく、後輪１６に駆動力が伝達されず、前輪９
のみによる前輪駆動となる。 Therefore, the vane pump VP does not generate hydraulic pressure, the driving force is not transmitted to the rear wheels 16, and the front wheels 9
Front-wheel drive only.

しかし、車両の直進加速時のように、大きなス
リツプがなくても通常前輪９が約１％以内でスリ
ツプする状態では、これによる回転速度差が第１
の回転軸１１と第２の回転軸１４との間に生じる
と、ベーンポンプVPが機能してこの回転速度差
に応じた油圧が発生し、ロータ１９とカムリング
部２０ａとが一体になつて回転し、この油圧とベ
ーンの受圧面積とに対応した駆動力が後輪１６に
伝達されて４輪駆動状態になる。 However, in a situation where the front wheels 9 normally slip within about 1% even if there is no large slip, such as when the vehicle is accelerating straight ahead, the rotational speed difference due to this is the first.
When the rotational speed difference is generated between the rotational shaft 11 and the second rotational shaft 14, the vane pump VP functions to generate oil pressure corresponding to this rotational speed difference, and the rotor 19 and the cam ring part 20a rotate as one. A driving force corresponding to this oil pressure and the pressure-receiving area of the vane is transmitted to the rear wheels 16, resulting in a four-wheel drive state.

この場合、ベーンポンプVPにおける油の流れ
は、相対的にロータ１９が回転することになり
（第３図中の符号Ａ参照）、吸込吐出口２３，２
５，２７が吸込口となつてチエツク弁２８を介し
てオイル溜３０から油が吸込まれる一方、吸込吐
出口２２，２４，２６が吐出口となつてチエツク
弁２９，３１を閉じると同時にチエツク弁３２、
油路４０を介してリリーフ弁３３に油が導かれ
る。 In this case, the flow of oil in the vane pump VP is caused by the relative rotation of the rotor 19 (see symbol A in FIG. 3), and the suction and discharge ports 23, 2
5 and 27 serve as suction ports, and oil is sucked in from the oil reservoir 30 via the check valve 28, while suction and discharge ports 22, 24, and 26 serve as discharge ports, and the check valves 29 and 31 are closed and the oil is checked at the same time. valve 32,
Oil is guided to the relief valve 33 via the oil passage 40.

なお、第３図中、実線矢印は吐出油の流れを示
しており、破線矢印は吸込油の流れを示してい
る。 In addition, in FIG. 3, solid line arrows indicate the flow of discharged oil, and broken line arrows indicate the flow of suction oil.

本実施例では、第３図に示す相対的回転方向に
おいて、第１油路OL₁が吐出圧を受けるが、この
吐出圧に、各吸込吐出口２２，２４，２６の脈動
のピークの位相が異なる吐出圧が重畳されて、そ
の脈動も重畳されるが、脈動のピークの位相が異
なるので、重畳された脈動の変動値は、各吐出圧
の１つのものにおける脈動の変動値に等しくな
る。 In this embodiment, the first oil passage OL ₁ receives a discharge pressure in the relative rotation direction shown in FIG. Different discharge pressures are superimposed and their pulsations are also superimposed, but since the peak phases of the pulsations are different, the variation value of the superimposed pulsations is equal to the variation value of the pulsations at one of each discharge pressure.

また、油路４０と内径側底部１９ｃとが連通し
ているので、常時ベーン１８がカムリング部２０
ａの内周面２０ｄへ付勢されて、エンジン１の始
動時におけるベーンポンプVPの駆動力伝達特性
が改善される。 Further, since the oil passage 40 and the inner diameter side bottom portion 19c are in communication, the vane 18 is always connected to the cam ring portion 20.
The driving force transmission characteristics of the vane pump VP at the time of starting the engine 1 are improved by being biased toward the inner circumferential surface 20d of the vane pump VP.

さらに、各吸込吐出口２２〜２７における吐出
側の受圧面積が各ポートにおいて異なるが、第２
の回転軸１４がブツシング（軸受）４５，４６を
介してハウジング２０に軸支されているので、ロ
ータ１９にかかる半径方向の力にアンバランスが
発生しても、ロータ１９を支持することができ、
本実施例では、吐出ポートにおける半径方向の荷
重ベクトルの和がゼロになるように、吸込吐出口
２２〜２７の位置や大きさならびにカムリング部
２０ａの内周面２０ｄの形状が決められている。 Furthermore, although the pressure receiving area on the discharge side of each suction and discharge port 22 to 27 is different for each port, the second
Since the rotating shaft 14 of the rotor 19 is supported by the housing 20 via bushings (bearings) 45 and 46, the rotor 19 can be supported even if an imbalance occurs in the radial force applied to the rotor 19. ,
In this embodiment, the positions and sizes of the suction and discharge ports 22 to 27 and the shape of the inner circumferential surface 20d of the cam ring portion 20a are determined so that the sum of the radial load vectors at the discharge ports becomes zero.

そして、何らかの原因で、第８図に示すよう
に、ロータ１９がハウジング２０の一方に片寄る
と、片寄つた方のサイドクリアランスが狭くな
り、高圧の油圧室５９から低圧の吸込口および第
２の回転軸１４への最小流路が絞られるので、サ
イドクリアランスが狭くなつた側（ここではプレ
ツシヤリテーナ２０ｆ側）の圧力P_Aが、第９図
ａに示すように、テーパ状内径側摺動面５７およ
びテーパ状外径側摺動面５８において高められ、
これにより、プレツシヤリテーナ２０ｆ側の軸方
向摺動部５６全体の油圧力が大きくなる。 If the rotor 19 shifts to one side of the housing 20 for some reason, as shown in FIG. Since the minimum flow path to the shaft 14 is narrowed, the pressure P _A on the side where the side clearance is narrowed (in this case, the pressure retainer 20f side) is reduced by the tapered inner diameter side sliding as shown in Fig. 9a. It is raised at the surface 57 and the tapered outer diameter side sliding surface 58,
This increases the hydraulic pressure of the entire axial sliding portion 56 on the pressure retainer 20f side.

一方、高圧の油圧室５９から低圧の吸込口およ
び第２の回転軸１４への最小流路が広くなるの
で、サイドクリアランスが広くなつた側（ここで
は、カバー２０ｂ側）の圧力P_Bは、第９図ｂに
示すように、テーパ状内径側摺動面５７およびテ
ーパ状外径側摺動面５８において低められて、こ
れにより、カバー２０ｂ側の軸方向摺動部５６全
体の油圧力が小さくなる。 On the other hand, since the minimum flow path from the high-pressure hydraulic chamber 59 to the low-pressure suction port and the second rotating shaft 14 becomes wider, the pressure P _B on the side where the side clearance is wider (here, the cover 20b side) is As shown in FIG. 9b, the hydraulic pressure of the entire axial sliding portion 56 on the cover 20b side is lowered at the tapered inner sliding surface 57 and the tapered outer sliding surface 58. becomes smaller.

このように、プレツシヤリテーナ２０ｆ側のロ
ータ１９の半径r₁の内径側から半径r₂の外径側ま
での摺動面５７，５８および油圧室５９の全面積
にかかる圧力P_Aの総和が、カバー２０ｂ側のロ
ータ１９における同様の圧力P_Bの総和よりも大
きくなるので、ロータ１９は、力F₁を受けて押
し戻されて、プレツシヤリテーナ２０ｆ側クリア
ランスおよびカバー２０ｂ側クリアランスのほぼ
等しい中央位置へ移動する。 In this way, the sum total of the pressure P _A applied to the entire area of the sliding surfaces 57, 58 and the hydraulic chamber 59 from the inner diameter side of radius r ₁ to the outer diameter side of radius r ₂ of the rotor 19 on the pressure retainer 20f side. is larger than the sum of the similar pressures P _B on the rotor 19 on the cover 20b side, so the rotor 19 is pushed back by the force F ₁ and is almost equal to the clearance on the pressure retainer 20f side and the clearance on the cover 20b side. Move to equal center position.

すなわち、ロータ１９は、第６図に示すような
中央位置において安定したバランス状態を保たれ
て、軸方向にロータ１９が移動することがなく、
プレツシヤリテーナ２０ｆ側の圧力P_Aおよびカ
バー２０ｂ側の圧力P_Bは、第７図ａ，ｂにそれ
ぞれ示すように、ほぼ同じ圧力分布となる。 That is, the rotor 19 is maintained in a stable balanced state at the center position as shown in FIG. 6, and the rotor 19 does not move in the axial direction.
The pressure P _A on the pressure retainer 20f side and the pressure P _B on the cover 20b side have almost the same pressure distribution, as shown in FIGS. 7a and 7b, respectively.

このように、ロータ１９とプレツシヤリテーナ
２０ｆとのクリアランスおよびロータ１９とカバ
ー２０ｂとのクリアランスが適切に保たれて、ロ
ータ１９の片寄りも防止されるので、ロータ１９
の摩耗を防止できる。 In this way, the clearance between the rotor 19 and the pressure retainer 20f and the clearance between the rotor 19 and the cover 20b are maintained appropriately, and the deviation of the rotor 19 is also prevented.
can prevent wear.

次に、後輪１６の回転速度に比べ前輪９の回転
速度が非常に大きくなる場合、例えば雪路での前
輪のスリツプ時や急加速時あるいはブレーキ時の
後輪１６がロツク気味となる場合には、４輪駆動
用連結装置本体１３に接続する第１の回転軸１１
と第２の回転軸１４との間の回転速度差が非常に
大きくなる。 Next, when the rotational speed of the front wheels 9 becomes very large compared to the rotational speed of the rear wheels 16, for example, when the front wheels slip on a snowy road, or when the rear wheels 16 tend to lock up during sudden acceleration or braking, is the first rotating shaft 11 connected to the four-wheel drive coupling device main body 13
The rotational speed difference between the rotational speed and the second rotating shaft 14 becomes very large.

これにより、ベーンポンプVPでは、第３図に
示す状態の油の流れが生じて大きな油圧が発生す
るが、所定値を超えると、リリーフ弁３３がスプ
リング３４に抗して開き吐出圧がほぼ一定に制御
され、後輸１６に一定の吐出圧に対応した一定の
駆動力が伝達された４輪駆動状態となる。 As a result, in the vane pump VP, the oil flow shown in Figure 3 occurs and a large hydraulic pressure is generated, but when a predetermined value is exceeded, the relief valve 33 opens against the spring 34 and the discharge pressure becomes almost constant. A four-wheel drive state is established in which a constant driving force corresponding to a constant discharge pressure is transmitted to the rear exhaust 16.

そして、前輪９の回転速度が減少するととも
に、後輪１６の回転速度が増大することとなり回
転速度差を縮少（ノンスリツプデフと同一機能）
するようになる。 Then, as the rotational speed of the front wheels 9 decreases, the rotational speed of the rear wheels 16 increases, reducing the rotational speed difference (same function as a non-slip differential).
I come to do it.

このように、前輪９のスリツプ状態では後輪１
６への駆動トルクが増大されて走行不能となるこ
とを回避できるとともに、後輪１６がロツク気味
の場合には、前輪９のブレーキトルクを増大して
後輪１６のロツクを防止する。 In this way, when the front wheel 9 is in a slip state, the rear wheel 1
In addition, when the rear wheels 16 tend to lock up, the brake torque of the front wheels 9 is increased to prevent the rear wheels 16 from locking up.

一方、前輪９の回転速度に比べ後輪１６の回転
速度が非常に大きくなる場合、例えば前輪９のブ
レーキ状態でロツク気味となる場合では、４輪駆
動用連結装置本体１３に接続する第１の回転軸１
１と第２の回転軸１４との間に、上述とは逆の方
向に非常に大きな回転速度差が生じる。 On the other hand, if the rotational speed of the rear wheels 16 becomes very large compared to the rotational speed of the front wheels 9, for example, if the brake state of the front wheels 9 becomes slightly locked, the first Rotating axis 1
A very large rotational speed difference occurs between the first and second rotating shafts 14 in the opposite direction to that described above.

これにより、ベーンポンプVPでは、第３図に
示す油の流れと逆方向の油の流れが生じ、吸込吐
出口２２，２４，２６が吸込口となり、チエツク
弁２９，２９′を介してオイル溜３０から油が吸
込まれる一方、吸込出口２３，２５，２７が吐出
口となり第１油路OL₁を経てチエツク弁２８，３
２を閉じて、チエツク弁３２からリリーフ弁３３
に導かれた大きな油圧が作用するが、この油圧も
リリーフ弁３３により一定に保持され一定の駆動
力が後輪１６に伝達されて４輪駆動状態となる。 As a result, in the vane pump VP, an oil flow occurs in the opposite direction to the oil flow shown in FIG. While oil is sucked in from the suction ports 23, 25, 27, it becomes a discharge port and passes through the first oil path OL ₁ to the check valves 28, 3.
2, and check valve 32 to relief valve 33.
A large hydraulic pressure guided to the vehicle is applied, but this hydraulic pressure is also held constant by the relief valve 33, and a constant driving force is transmitted to the rear wheels 16, resulting in a four-wheel drive state.

そして、後輪１６へのブレーキトルクを増大し
て前輪９のロツクを防止する。 Then, the brake torque to the rear wheels 16 is increased to prevent the front wheels 9 from locking.

また、通常の旋回走行時には、前輪９の回転速
度が後輸１６の回転速度よりわずかに大きく、前
輪９にブーキトルクが作用し、後輪１６に駆動ト
ルクが作用した４輪駆動状態となつて旋回走行が
なされる。 In addition, during normal cornering, the rotational speed of the front wheels 9 is slightly higher than the rotational speed of the rear wheel 16, and the vehicle turns in a four-wheel drive state in which the front wheels 9 are subjected to bookey torque and the rear wheels 16 are subjected to drive torque. A run is made.

このように、４輪駆動用連結装置本体１３で吐
出圧をリリーフ弁３３により一定値以上とならな
いように制御することで、従来パートタイム４輪
駆動車で４輪駆動状態を必要とする場合には運転
者の操作が必要であつたものが、自動的に４輪駆
動と２輪駆動との切換が行なわれるとともに前輪
９と後輪１６との回転速度差に応じた駆動力によ
る４輪駆動状態が得られる。 In this way, by controlling the discharge pressure in the four-wheel drive coupling device main body 13 using the relief valve 33 so that it does not exceed a certain value, it is possible to control the discharge pressure in the four-wheel drive coupling device main body 13 so that it does not exceed a certain value. The system used to require operation by the driver, but it now automatically switches between four-wheel drive and two-wheel drive, and now has four-wheel drive with a driving force that corresponds to the difference in rotational speed between the front wheels 9 and rear wheels 16. The state is obtained.

また、従来のフルタイム４輪駆動車では必ず装
備されていたセンタデフに比べ、本装置では、小
型コンパクト化をはかることができるとともに重
量軽減もはかれ、コスト低減ともなる。 Furthermore, compared to a center differential that is always installed in conventional full-time four-wheel drive vehicles, this device can be made smaller and more compact, as well as reducing weight and cost.

なお、テーパ状内径側摺動面５７″およびテー
パ状外径側摺動面５８″を、第２図に示すように、
ハウジング２０側のカバー２０ｂおよびプレツシ
ヤリテーナ２０ｆに形成してもよい。 Note that the tapered inner diameter side sliding surface 57'' and the tapered outer diameter side sliding surface 58'' are as shown in FIG.
It may be formed on the cover 20b and pressure retainer 20f on the housing 20 side.

このように、本実施例としてのベーンポンプを
そなえた４輪駆動用連結装置によれば、簡素な構
成で、次のような効果ないし利点を得ることがで
きる。 As described above, according to the four-wheel drive coupling device equipped with the vane pump according to the present embodiment, the following effects and advantages can be obtained with a simple configuration.

(1) 前輪と後輪との差回転が許容されるので、パ
ートタイム４輪駆動車のタイトコーナブレーキ
ング現象などの不具合や運転操作の煩雑さを解
消できる。(1) Since differential rotation between the front and rear wheels is allowed, problems such as tight corner braking of part-time four-wheel drive vehicles and the complexity of driving operations can be eliminated.

(2) 第１の回転軸と第２の回転軸との間で、速く
回つている方から遅く回つている方へ力が伝達
されるので、前輪ないし後輪の一方が過回転す
ることはなくなり、ホイルスピンを確実に防止
でき、車両の安全性に寄与しうる。(2) Since force is transmitted between the first rotating shaft and the second rotating shaft from the one rotating faster to the one rotating slower, it is possible for one of the front or rear wheels to over-rotate. This can reliably prevent wheel spin and contribute to vehicle safety.

(3) フルタイム４輪駆動車に、従来装備されてい
たセンタデフに比べ、小型・軽量とすることが
でき、低コスト化にも寄与しうる。(3) Compared to the center differential conventionally equipped on full-time four-wheel drive vehicles, it can be made smaller and lighter, and can also contribute to lower costs.

(4) 入出力軸（第１の回転軸および第２の回転
軸）間に相対的なスラスト力が発生した場合に
も、ロータがハウジングの一方に片寄ることが
ない。(4) Even when a relative thrust force is generated between the input and output shafts (the first rotating shaft and the second rotating shaft), the rotor does not shift to one side of the housing.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

以上詳述したように、本考案のベーンポンプに
よれば、ハウジングと、同ハウジング内に収容さ
れて回転軸により上記ハウジングに対して相対的
に回転するロータと、同ロータの外周面に取り付
けられて上記ハウジングにおけるカムリング部の
内周面に摺接する多数のベーンと、上記のロータ
とハウジングとベーンとに囲まれることにより形
成される複数のポンプ室とをそなえ、これら複数
のポンプ室のそれぞれに作動油を吸込吐出する一
対の吸込吐出口が形成されるとともに、上記のロ
ータとハウジングとの軸方向摺動部に、上記のロ
ータとハウジングとの相対的回転時における上記
吸込吐出口の吐出側に接続する油圧室と、同油圧
室の内側または外側から半径方向に離れるに伴い
サイドクリアランスの減少する摺動面とが形成さ
れるという簡素な構造で、ハウジング内のロータ
の片寄りを防止して、ロータとハウジングとの軸
方向摺動面における摩耗を低減することができ
る。 As detailed above, the vane pump of the present invention includes a housing, a rotor housed in the housing and rotated relative to the housing by a rotating shaft, and a rotor attached to the outer peripheral surface of the rotor. The housing includes a large number of vanes that are in sliding contact with the inner peripheral surface of the cam ring portion, and a plurality of pump chambers that are formed by being surrounded by the rotor, housing, and vanes, and each of the plurality of pump chambers is activated. A pair of suction and discharge ports for sucking and discharging oil are formed, and a pair of suction and discharge ports are formed in the axial sliding portion between the rotor and the housing, and on the discharge side of the suction and discharge ports when the rotor and the housing rotate relative to each other. It has a simple structure in which a connecting hydraulic chamber and a sliding surface whose side clearance decreases as it moves away from the inside or outside of the hydraulic chamber in the radial direction prevents the rotor from shifting inside the housing. , wear on the axial sliding surfaces between the rotor and the housing can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１〜９図は本考案の一実施例としてのベーン
ポンプをそなえた４輪駆動用連結装置を示すもの
で、第１図は本装置の要部の縦断面図、第２図は
その変形例を第１図に対応させて示す縦断面図、
第３図は本装置の横断面図、第４図は車両の駆動
系を示す概略構成図、第５図は本装置の縦断面
図、第６図および第７図ａ，ｂはそれぞれロータ
のバランス状態を示す模式図およびグラフ、第８
図および第９図ａ，ｂはそれぞれロータの片寄り
状態を示す模式図およびグラフであり、第１０図
は従来のベーンポンプをそなえた４輪駆動用連結
装置の要部の縦断面図である。 １……横置エンジン、２……変速機、３……出
力軸、４……ドライブギヤ（または４速カウンタ
ギヤ）、７……ギヤ、９……前輪、１０……差動
装置、１１……第１の回転軸（外軸）、１３……
ベーンポンプ型連結機構としての４輪駆動用連結
装置本体、１４……第２の回転軸（内軸）、１４
ａ……スプライン係合部、１５，１５′……ベベ
ル歯車機構、１６……後輪、１７……差動装置、
１８……ベーン、１９……ロータ、１９ａ……外
周面、１９ｂ……孔部、１９ｃ……内径側底部、
２０……ハウジング、２０ａ……カムリング部、
２０ｂ……カバー、２０ｃ……フランジ、２０ｄ
……内周面、２０ｅ……ギヤカムリング、２０ｆ
……プレツシヤリテーナ、２１……油圧回路、２
２〜２７……吸込吐出口、２８，２９，２９′…
…チエツク弁、３０……オイル溜、３１，３２…
…チエツク弁、３３……リリーフ弁、３４……ス
プリング、３５……連通路、３６〜３８……ポン
プ室、４０……油路、４１〜４３……ベアリン
グ、４４……トランスミツシヨンケース、４５，
４６……ブツシング（軸受）、４７……パルセー
シヨンボリユーム、４８……オイルガイド、４９
……フイルタ、５０……マグネツト、５１……ボ
ルト、５４……油路、５５……パルセーシヨンダ
ンパ、５６……軸方向摺動部、５７，５７″……
テーパ状内径側摺動面、５８，５８″……テーパ
状外径側摺動面、５９……油圧室、５９ａ……内
側、５９ｂ……外側、OL₁……第１油路、OL₂…
…第２油路、VP……ベーンポンプ。 Figures 1 to 9 show a four-wheel drive coupling device equipped with a vane pump as an embodiment of the present invention. Figure 1 is a vertical sectional view of the main part of the device, and Figure 2 is a modification thereof. A vertical cross-sectional view showing the corresponding figure 1,
Fig. 3 is a cross-sectional view of this device, Fig. 4 is a schematic configuration diagram showing the drive system of the vehicle, Fig. 5 is a longitudinal sectional view of this device, and Figs. 6 and 7 a and b respectively show the rotor. Schematic diagram and graph showing the balance state, No. 8
FIG. 9A and FIG. 9B are a schematic diagram and a graph, respectively, showing the eccentric state of the rotor, and FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of the main part of a four-wheel drive coupling device equipped with a conventional vane pump. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Horizontal engine, 2... Transmission, 3... Output shaft, 4... Drive gear (or 4-speed counter gear), 7... Gear, 9... Front wheel, 10... Differential device, 11 ...First rotating shaft (outer shaft), 13...
Main body of a four-wheel drive coupling device as a vane pump type coupling mechanism, 14...Second rotating shaft (inner shaft), 14
a... Spline engagement part, 15, 15'... Bevel gear mechanism, 16... Rear wheel, 17... Differential device,
18... Vane, 19... Rotor, 19a... Outer peripheral surface, 19b... Hole, 19c... Inner diameter side bottom,
20...housing, 20a...cam ring part,
20b...Cover, 20c...Flange, 20d
...Inner peripheral surface, 20e...Gear cam ring, 20f
...pressure retainer, 21 ...hydraulic circuit, 2
2-27...Suction/discharge port, 28, 29, 29'...
...Check valve, 30...Oil reservoir, 31, 32...
...Check valve, 33...Relief valve, 34...Spring, 35...Communication passage, 36-38...Pump chamber, 40...Oil passage, 41-43...Bearing, 44...Transmission case, 45,
46...Bushing (bearing), 47...Pulsation volume, 48...Oil guide, 49
... Filter, 50 ... Magnet, 51 ... Bolt, 54 ... Oil path, 55 ... Pulsation damper, 56 ... Axial sliding part, 57, 57'' ...
Tapered inner diameter side sliding surface, 58, 58″...Tapered outer diameter side sliding surface, 59...Hydraulic chamber, 59a...Inside, 59b...Outside, OL ₁ ...First oil path, OL ₂ …
...Second oil passage, VP...vane pump.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] ハウジングと、同ハウジング内に収容されて回
転軸により上記ハウジングに対して相対的に回転
するロータと、同ロータの外周面に取り付けられ
て上記ハウジングにおけるカムリング部の内周面
に摺接する多数のベーンと、上記のロータとハウ
ジングとベーンとに囲まれることにより形成され
る複数のポンプ室とをそなえ、これら複数のポン
プ室のそれぞれに作動油を吸込吐出する一対の吸
込吐出口が形成されるとともに、上記のロータと
ハウジングとの軸方向摺動部に、上記のロータと
ハウジングとの相対的回転時における上記吸込吐
出口の吐出側に接続する油圧室と、同油圧室の内
側または外側から半径方向に離れるに伴いサイド
クリアランスの減少する摺動面とが形成されたこ
とを特徴とする、ベーンポンプ。 A housing, a rotor housed in the housing and rotated relative to the housing by a rotating shaft, and a number of vanes that are attached to the outer peripheral surface of the rotor and come into sliding contact with the inner peripheral surface of a cam ring portion of the housing. and a plurality of pump chambers formed by being surrounded by the rotor, housing, and vanes, and a pair of suction and discharge ports for sucking and discharging hydraulic oil are formed in each of the plurality of pump chambers. , a hydraulic chamber connected to the discharge side of the suction and discharge port during relative rotation between the rotor and the housing, and a radius from the inside or outside of the hydraulic chamber in the axial sliding part between the rotor and the housing. A vane pump characterized in that a sliding surface is formed in which the side clearance decreases as the side moves away from each other.