JPH0623783Y2 - 駆動連結装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は、ベーンポンプに発生する圧力を利用して、相
対回転を生ずる２つの回転軸間に駆動力を伝達する駆動
連結装置に係り、特に、４輪駆動車の前後輪間の駆動力
伝達手段として好適な駆動連結装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 一般に、自動車が旋回走行を行う場合には、前後輪の旋
回半径が異なり、前輪の旋回半径が後輪の旋回半径より
大となるため、前輪の回転速度が後輪の回転速度より早
くなる回転速度差が生じることは避けられない。このと
き、前輪と後輪とが直結された４輪駆動車では、前後輪
が同速回転しようとするため、前後輪の一方がその回転
を他方に拘束されて滑りを生じた状態で引きずられる現
象、いわゆるタイトコーナーブレーキング現象を発生す
る そこで、このような旋回走行の際の前後輪の回転速度差
によるブレーキング現象を回避し、且つ直進走行等の走
行状態でスリップ等により前後輪に回転速度差が生じた
場合には、同回転速度差に応じて前後輪に駆動力を配分
する駆動連結装置が開発され、公知となっている。

この駆動連結装置は、前後輪の相対回転速度差によって
駆動されるベーンポンプから成り、同ポンプ内に回転速
度差に応じて発生する圧力により前後輪間に駆動力を伝
達するように構成されている。このベーンポンプには、
ポンプ室の各ポートに連通する回路に、上記圧力を発生
させるためのチェック弁やオリフィスが介装されている
が、長い回路中に多量の作動流体を流通させる必要があ
るため流通抵抗による圧力低下が生じ、また作動流体の
流速が変化して上記チェック弁を構成するボールに踊り
が生じる結果、弁座及びボールに摩耗を生じ、且つボー
ルの踊りによって圧力が変動して伝達トルク変動が生じ
易いという不具合がある。

そこで、上記不具合を解消するとともに構造の簡素化を
図るために上記オリフィスをポンプ室内に設けた構造が
提案され、特開昭６３−１０１５２６号として公知とな
っている。この公知例は、エンジンの動力を直接前輪に
伝達するとともにベーンポンプを介して後輪へ伝達する
４輪駆動車に上記提案を適用した例を示しているが、以
下に上記提案をエンジンの動力を後輪へ直接伝達すると
ともに前輪へベ−ンポンプを介して伝達する４輪駆動車
に適用した場合につき詳細に説明する。

第１図は、エンジンの動力が後輪へ直接伝達され、前輪
へベーンポンプを介して伝達されるように構成した４輪
駆動車の動力伝達構造を概略的に示し、エンジン１にト
ランスファ３を備えた変速機２が連結されている。同ト
ランスファ３には２本のプロペラシャフトが連結されて
おり、一方のプロペラシャフト４は後輪側デファレンシ
ャル装置５に直接連結され、他方のプロペラシャフト６
は駆動連結装置としてのベーンポンプ７を介して前後輪
デファレンシャル装置８に連結されている。両デファレ
ンシャル装置５，８は、それぞれ駆動車輪を介して後左
右輪９ａ，９ｂおよび前左右輪１０ａ，１０ｂに連結さ
れている。

上記ベーンポンプ７の概略構成を、第２図に示す。上記
プロペラシャフト６にはベーンポンプ７のロータ１１が
連結されており、同ロータ１１はその外周面がカムリン
グ１２に回転自在に枢支され、同カムリング１２は上記
前輪側デファレンシャル装置８に連結されている。一
方、上記ロータ１１には複数のベーン溝１３…が放射状
に設けられており、各ベーン溝１３…にはそれぞれベー
ン１４…が摺動自在に嵌合されている。同ベーン１４…
は、上記特開昭６３−１０１５２６号に記載の構造と同
様に、ロータ１１の半径方向内方側となる端面にベーン
ポンプ７で発生する圧力が付加されることにより、同圧
力で外方へ付勢されて外端縁がカムリング１２の内周面
に密接されるように構成されている。また、上記カムリ
ング１２の内周面には３つのポンプ室１５ａ，１５ｂ，
１５ｃが所定間隔を存して形成されており、各ポンプ室
の両端部には吸排孔１６ａ，１６ｂ……（ここでは、簡
略化のためポンプ室１５ａのもののみを示した）が設け
られている。各吸排孔１６ａ，１６ｂ……は、同吸排孔
方向への油の流通のみを許容するチェック弁１８，２０
が介装された油路１７ａ，１７ｂを介して油溜まり１９
へ連通されている。さらに、上記ベーン１４…には、ロ
ータ１１の回転にともなって上記ポンプ室１５ａ，１５
ｂ，１５ｃ内に突出する部分に、第５図あるいは第６図
で示すようなオリフィス２１ａ，２１ｂが貫通して設け
られている。オリフィス２１ａは第５図で示す通り同一
直径の小孔であり、オリフィス２１ｂは第６図に示す通
り、ベーン１４の両側の開口面積が大で、中心に向かっ
て小さくなるテーパ状に形成されているが、いずれのオ
リフィスも作動油の流通方向と逆となっても流通抵抗は
同一となっている。

しかして、エンジン１で発生した回転は変速機２、トラ
ンスファ３及びプロペラシャフト６を介してベーンポン
プ７に伝達されロータ１１を回転させるが、車両が直進
走行している場合は前後輪の回転速度が同一であり、カ
ムリング１２もロータ１１と同一速度で前輪により回転
させられて両者間に相対回転が生じないため、ベーンポ
ンプ７は実質的に作動せず、前輪にエンジン１のトルク
は伝達されない。一方、前後輪いずれかにスリップが発
生したり、旋回走行が行われた場合は、前後輪車間に回
転速度差が生じるので、ロータ１１とカムリング１２と
の間に相対回転が生じ、各ポンプ室１５ａ，１５ｂ，１
５ｃ内の作動油が吐出されようとする。しかしながら、
ポンプ室に連通する各油路１７ａ，１７ｂにはチェック
弁１８，２０が介装されているため、同各油路からの流
出は阻止され、作動油はオリフィス２１ａ，２１ｂを介
してポンプ室内の低圧側へ流通するのみとなる。このた
め、各ポンプ室内には上記オリフィス２１ａ，２１ｂの
流通抵抗と回転速度差に応じた油圧が発生し、同油圧に
応じたトルクが一方の車輪から他方の車輪（主に後輪か
ら前輪）へ伝達される。なお、この時のトルク配分、伝
達トルクの相対回転に対する変化特性等は、上記オリフ
ィスの流通抵抗によって決定される。

ところで、上記ロータ１１とカムリング１２との間に相
対回転があるときには、いずれか一方が固定で、他方の
み回転していると考えることができる。即ち、ロータ１
１の絶対回転速度をＮｒ、カムリング１２の絶対回転速
度をＮｃとしたとき、Ｎｃ〜Ｎｒを相対回転という。両
者間に相対回転が生じた時、外であるカムリング１２が
固定、内であるロータ１１が回転するとすると、直進走
行時等に後輪がスリップして同後輪の回転速度が前輪よ
り速くなった場合と、旋回走行のように前輪の回転速度
が速くなる場合とでは、相対回転の方向が必然的に逆と
なる。例えば、上記トランスファ３側からベーンポンプ
７を見た状態で、ロータ１１は後輪が速い場合は反時計
回り方向の回転となり、前輪が速い場合は逆の時計回り
方向の回転となる。なお、第１図に示すようなエンジン
１の動力を直接後輪に伝達する後輪駆動を基本とした４
輪駆動車では、前輪の回転速度が後輪のそれより速くな
ることは旋回走行を除いてほとんどなく、ベーンポンプ
７が作動して４輪駆動状態となるのはスリップ等により
後輪の回転速度が速くなった場合がほとんどである。

（考案が解決しようとする課題） 上述のような４輪駆動車では、後輪がスリップして走行
安定性が損なわれるような状態では前輪へ強いトルクを
伝達して走行安定性を確保し、特にタイトコーナー等の
旋回走行中はブレーキング現象を防止するために前輪へ
極力トルクを伝達しないように構成するのが理想であ
る。しかしながら、第５，６図に示すような、左右対称
のオリフィス形状であると、ロータ１１とカムリング１
２の相対回転の歩行に拘らず同一のトルク伝達特性とな
るため、直進走行時もしくは旋回走行時のいずれか一方
を基準にすると他方のトルク伝達特性が最適にならない
という不具合が生じる。

本考案は、ロータのカムリングの相対回転の方向に応じ
てトルク伝達特性を変えることにより上記不具合を解消
して、走行安定性の向上と、旋回走行時におけるブレー
キング現象の確実な防止を可能とする駆動連結装置を提
供することを目的とするものである。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 本考案の駆動連結装置は、第１の回転軸に連結されたカ
ムリングと、第２の回転軸に連結されるとともに上記カ
ムリング内に回転自在に収納されて同カムリングとの間
にポンプ室を形成するロータと、同ロータにその半径方
向に沿って摺動可能に設けられるとともに上記ポンプ室
を吐出側室と吸込側室とに仕切る複数のベーンと、同ベ
ーンに形成され上記吐出側室から吸込側室へ作動流体の
一部を流出させる絞り通路とを備えたベーンポンプから
なり、上記両回転軸の相対回転により上記絞り通路の流
通抵抗に応じて上記ポンプ室内に圧力を発生させて上記
両回転軸間に駆動力の伝達を達成させる駆動連結装置に
おいて、上記絞り通路は、上記両回転軸の相対回転の向
きに応じて上記作動流体の流通抵抗を異ならせる形状を
具備していることを特徴とするものである。

（作用） 本考案によれば、ポンプ室内にて昇圧される作動流体
が、各絞り通路を通過して吐出側室から吸込側室へ流通
する際に、その流通方向、即ちロータとカムリングとの
相対回転の方向に応じて異なる流通抵抗が生じ、ポンプ
室内における圧力の発生特性が上記相対回転の方向によ
って異なり、前輪の回転速度が速い場合と後輪の回転速
度が速い場合とで、異なるトルク伝達特性が得られる。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明すると、
ベーンポンプ７を備えた車両の構成は先に第１図で説明
した通りであり、ベーンポンプ自体の基本構成は先に第
２図で説明した通りであるので、ここでは同図を適用し
て新たな説明は省略する。

第３図に、上記ベーン１４…に形成される絞り通路とし
てのオリフィス３０の断面形状を示す。同図より明らか
なように、オリフィス３０は、ベーン１４の一面側の開
口面積が比較的大で、他面側に向かって漸次流通面積が
絞られた形状を成し、他面側の開口面積は極く小さく上
記一面側からのテーパ状通路の最小径と同一としてあ
り、同オリフィス３０を流通する２方向の流れに対して
異なる流通抵抗を与える形状を備えている。

即ち、上記一面側から他面側（第３図Ａ方向）への流れ
は、漸次縮径するテーパ状通路を経て他面側へ流出する
ので、流入損失が僅かであるが、その逆（第３図Ｂ方
向）の流れは、直接最小径の通路へ流入するため流入損
失が大きくなる上に漸次拡径するテーパ状通路における
損失を伴うので、その流通抵抗が前者よりかなり大きく
なる。

なお、各ベーン１４…には、ロータ１１の周方向に関し
て同じ向きとなるように、上記オリフィス３０が形成さ
れている。

以上のように構成された本考案装置を、後輪の回転速度
が前輪のそれより速いときに作動流体がＢ方向へ流通す
るように相対回転の方向を設定して上記第１図に示す車
両に適用した場合、直進走行時等において後輪がストッ
プすると、後輪の回転速度が速くなるので作動流体は上
記Ｂ方向へ流通することとなるが、その流通抵抗が極め
て大きいため、各ポンプ室１５ａ，１５ｂ，１５ｃ内の
圧力は急激に上昇する。その結果、発生圧力がロータ１
１とカムリング１２の相対回転を強く抑制するように作
用して、前輪へ大きなトルクが伝達され、４輪駆動状態
が達成されて走行安定性が向上する。

一方、タイトコーナー旋回時には前輪の回転速度が後輪
のそれより速くなるので上記相対回転の方向が逆とな
り、作動流体は上記オリフィス３０をＡ方向へ流通する
こととなるが、その流通抵抗は小さいため、各ポンプ室
内の圧力は緩やかな上昇特性となり、同じ回転速度差に
対して上記後輪の回転速度が速い場合より格段に低い圧
力となる。この結果、ロータ１１とカムリング１２との
相対回転があまり抑制されずに相対回転が許容されるの
で、前輪の回転が遅い後輪の回転に拘束されることがな
く、タイトコーナーブレーキング現象が回避される。

なお、絞り通路の形状は、第３図に示した形状に限定さ
れるものではなく、第４図に示すような単純な２段形状
を備えたオリフィス３０Ａでもよく、要するに作動流体
の流通方向に応じて異なる流通抵抗を得られる形状であ
ればどのような形状のものでもよいものである。

また、上記実施例では絞り通路をベーン１１の中央に形
成したが、上記特開昭６３−１０１５２６号公報の第５
〜８図に記載の如く、ベーン周縁に形成してもよいもの
である。

［考案の効果］ 以上に説明した如く、本考案によれば、各ベーンに形成
された絞り通路が、これを流通する２方向の流れに対
し、異なる流通抵抗を与える形状を備えているので、ロ
ータとカムリングとの間の相対回転の方向に応じて異な
る圧力発生特性が得られ、前輪の回転速度がより速い場
合と、後輪の回転速度がより速い場合とで、両輪間の回
転速度差の増大に対して異なるトルク伝達特性が得ら
れ、本考案装置を後輪駆動ベースの４輪駆動車に適用し
た場合、走行安定性の低下を来すことなくタイトコーナ
ーブレーキング現象を確実に回避できる等の効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は４輪駆動車の動力伝達の概略構成図、第２図は
ベーンポンプの概略構成図、第３図は本考案の一実施例
を示すベーンの一部縦断面図、第４図は本考案の他の実
施例を示すベーンの一部縦断面図、第５図及び第６図は
本考案の従来例を示すベーンの一部縦断面図である。 １４……ベーン、１１……ロータ、１５ａ，１５ｂ，１
５ｃ……ポンプ室、１２……カムリング、３０，３０Ａ
……オリフィス。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の回転軸に連結されたカムリングと、
   第２の回転軸に連結されるとともに上記カムリング内に
   回転自在に収納されて同カムリングとの間にポンプ室を
   形成するロータと、同ロータにその半径方向に沿って摺
   動可能に設けられるとともに上記ポンプ室を吐出側室と
   吸込側室とに仕切る複数のベーンと、同ベーンに形成さ
   れ上記吐出側室から吸込側室へ作動流体の一部を流出さ
   せる絞り通路とを備えたベーンポンプから成り、上記両
   回転軸の相対回転により上記絞り通路の流通抵抗に応じ
   て上記ポンプ室内に圧力を発生させて上記両回転軸間に
   駆動力の伝達を達成させる駆動連結装置において、上記
   絞り通路は、上記両回転軸の相対回転の向きに応じて上
   記作動流体の流通抵抗を異ならせる形状を具備している
   ことを特徴とする駆動連結装置。
2. 【請求項２】上記絞り通路が、上記ベーンの両面におけ
   る開口面積を異ならせて形成されたことを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項に記載の駆動連結装置。