JPS60256578A - クリアランス自動調整式油圧ポンプ - Google Patents

クリアランス自動調整式油圧ポンプ

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JPS60256578A
JPS60256578A JP11150784A JP11150784A JPS60256578A JP S60256578 A JPS60256578 A JP S60256578A JP 11150784 A JP11150784 A JP 11150784A JP 11150784 A JP11150784 A JP 11150784A JP S60256578 A JPS60256578 A JP S60256578A
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JP
Japan
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inner rotor
hydraulic
pump
pressure plate
vane
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Pending
Application number
JP11150784A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeo Hiramatsu
平松 健男
Bonnosuke Takamiya
高宮 梵之助
Yoshimasa Nagayoshi
永吉 由昌
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Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
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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〕 本発明は油圧ポンプに関し、特に車両における前輪およ
び後輪を同一のエンジンで駆動するための4輪駆動用駆
動連結装置に用いて好適のクリアランス自動調整式油圧
ポンプに関する。
〔従来の技術〕
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ったり、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。
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
達成で外ない場合があり、デフロッ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。
一方、パートタイム4輪駆動車にあってはセンタデフを
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。
そこで、第1の回転軸と第2の回転軸との間に相互に駆
動力を伝達しうる差動ポンプ式連結機構をそなえた4輪
駆動用駆動連結装置を装備することが考えられる。この
場合において、差動ポンプ式連結機構を、T/Mケース
内に装備すると動力伝達上や設置スペース上好適である
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、このような差動ポンプ式連結装置の配設状態
による場合において、差動ポンプとして油圧ポンプな用
いる場合、油圧ポンプにおけるインナロータとプレッシ
ャープレートとの摺動面におけるクリアランス(サイド
クリアランス)を、相互間の焼き付きを防止すべく最適
な状態に形成することは困難である。
すなわち、サイドクリアランスは、洩れと焼き付きとの
かね合いから通常20〜25μmという精度が要求され
、このような精度に形成して、最適な摺動状態を達成す
るためには、部品の精密な加工や厳しい寸法管理が必要
であり、多大のコストを要する不具合がある。
本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、プレッシャプレートの装着構造を改良することにより
、ラフな精度管理によっても最適なサイドクリアランス
を達成できるようにした、クリアランス自動調整式油圧
ポンプを提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
このため、本発明のクリアランス自動調整式油圧ポンプ
は、ポンプ本体と、同ポンプ本体内に配設されて相対回
動を行なうインナロータとをそなえた油圧ポンプにおい
て、上記インナロータと上記ポンプ本体との開に形成さ
れるポンプ室の圧力を保持すべく、上記インナロータが
その一端面を上記ポンプ本体の内壁面に摺接するように
配設されるとともに、上記インナロータの他端面に一端
面を摺接係合するプレッシャプレートをそなえ、同プレ
ッシャプレートと上記インナロータとのサイドクリアラ
ンスを自動的に調整するために上記プレッシャプレート
を上記インナロータに所要の押圧力で押圧すべく、上記
プレッシャプレートが上記インナロータの回転軸方向に
移動可能に装備されるとともに、上記プレッシャプレー
トの他端面と上記ポンプ本体内周面とにより油圧室が形
成されて、同油圧室を上記ポンプ室の吐出側へ連通させ
るサイドクリアランス調整用油路が設けられたことを特
徴としている。
〔作 用〕
上述のような構成により、油圧ポンプにおけるインナロ
ータとプレッシャプレートとのサイドクリアランスが、
自動的に最適な状態に調整されて、インナロータ、プレ
ッシャプレートおよびその他の部品をラフな精度で形成
してもインナロータとプレッシャプレートとの焼き付き
が防止される。
〔実施例〕
以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第1〜17図は本発明の一実施例としてのクリアランス
自動調整式油圧ポンプをそなえた4輪駆動用駆動連結装
置を示すもので、第1図はその要部縦断面図、第2図は
その全体構成図、第3図はその要部構成模式図、第4図
(a)、(b)はそれぞれその作動を示す模式図、第5
図は第1図のV−V、矢視断面図、第6図はその油圧回
路模式図、第7図(a)、(b)、(c)および第8図
はそれぞれそのスプライン部係合状態を示す模式図、第
9図(a)、(b)、(c)はそれぞれそのスプライン
部係合状態を示すもので、第9図(a)はその縦断面図
、第9図(b)はそのロータシャフト平面図、第9図(
c)はその係合状態を示す模式図であり、第10図(a
)、(b)、(c)はそれぞれその弁押し上げ用油圧回
路を示す模式図であり、第11図はその作動油供給路の
変形例を示す要部縦断面図、第12図はその作動油供給
路の他の変形例を示す要部縦断面図、第13図はその全
体構成の変形例を示す模式図、第14図は第1図のXI
V−XIV矢視断面図、第15図はそのサイドクリアラ
ンス調整用油路を示す要部縦断面図、第16図はそのイ
ンナロータの要部を示す側面図、第17図は第16図の
XVn−XVII矢視断面図である。
第1〜17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に連結された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輪駆動用駆動連結装置本体13に、
その外周に形成された第1の連結部としてのギヤ部20
aを介して伝達されるようになっている。
この4輪駆動用駆動連結装置本体13を経由した駆動力
は、第2の連結部としての回転軸14に伝達されるよう
になっており、゛回転取出方向を変換する歯車機構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。
この4輪駆動用駆動連結装置本体13は、第1〜3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のカムリング20が、前
輪9に第1の回転軸11および差動装置10を介して連
結されるとともに、インナロータ19が、後輪16に駆
動力を伝達する第2の回転軸14に連結されている。
この油圧ポンプとしてのベーンポンプVPには、第5図
に示すように、そのインナロータ19の外周部19aに
、多数(ここでは、10個)のベーン溝19bが周方向
の等間隔に形成されていて、この多数のベーン溝19b
のそれぞれには、カムリング部20の内周面20dに摺
接しうるベーン18が嵌挿されている。
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、インナロータ19とカムリング
20との間の相対回転、すなわち、第1の連結部として
のギヤ部11と第2の連結部としての回転軸14との間
に相対回転が生ずると、ポンプ室36a、36b。
36c内に油圧を発生させるようになっている。
すなわち、ベーンポンプVPの吐出口(カムリング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
22a、23a、24aまたは22b、23b、24b
)を塞ぐことにより、油を介してその静圧でインナロー
タ19とカムリング20とが剛体のようになって一体に
回転されるようになっている。
このため、カムリング20の内周が3角形類似形状に形
成されて、カムリング内周面20dとインナロータ19
との間の3角形頂部付近に3つのポンプ室36a。
36b、36cが形成されている。また、回転方向基端
側に位置したとぎ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22a、22b、23a、
23b。
24g、24bがインナロータ19に側方から係合する
カバー51における、ポンプ室36a、36b、36c
それぞれの両端部に対向する位置に形成されている。
そして、それぞれ同時、に吸込口または吐出口になる吸
込吐出口22a、23a、24aが第2油路27により
連通しており、同時に吸込口または吐出口になる吸込吐
出口22b、23b、24bが第1油路26により連通
している。
また、第1油路26と第2油路27との開に、第1油路
26から第2油路27への所要圧以上の流れを許容する
リリーフ弁33と、第2油路27がら第1油路26への
所要圧以上の流れを許容するリリーフ弁31とが介装さ
れている。
そして、第1油路26.第2油路27は、オイル溜30
からの流れのみを許容するチェック弁29.28を介し
てオイル溜30に連結されている。
このような油圧回路21とすることで、インナロータ1
9とカムリング20との相対回転方向によらず、常に吐
出圧がリリーフ弁31.33の弁体に作用し、オイル溜
30が吸込口と連通ずることになる。
そして、4輪駆動用連結装置本体13は第1図に示すよ
うに形成されており、変速機2の下部に配設されている
ベーンポンプvPは、インナロータ19とポンプ本体B
Pとにより構成されている。ポンプ本体BPは、カムリ
ング20と、インナロータ19およびカムリング20の
一端面に係合するカバー51と、カムリング20の他端
面に係合するプレートリテーナ45とにより構成されて
おり、ボルト48により締めつけられて一体に回転する
ようになっている。
すなわち、ポンプ本体BPを構成するカバー51、カム
リング20およびプレートリテーナ45により形成され
る空間内に、インナロータ19が配設されており、イン
ナロータ19はその一端面を、ポンプ本体BP内壁面を
構成するカバ−51端面に摺接するようになっている。
インナロータ19は、スプライン57を介して後輪駆動
軸43に連結されており、インナロータ19の回動力が
後輪駆動軸43を通じて出力もしくは入力されるように
なっている。
後輪駆動軸43は、その先端部をカバ−51中央部に形
成された貫通孔51aに挿入されており、後輪駆動軸4
3と貫通孔51aとの間にはブッシング52が介装され
て、後輪駆動軸43がカバー51に相対回動。
可能に支持されるとともに、カバー51内が液密に保た
れるようになっている。
カバー51はケーシング2aに、ベアリング59を介し
て回動可能に支持されている。
また、後輪駆動軸43はプレートリテーナ45中央部に
形成された貫通孔45bを通じて外部へ延在している。
そして、プレートリテーナ45のインナロータ19側内
壁面とインナロータ19端面との間には、プレッシャプ
レート41が介装されている。プレッシャプレート41
は、インナロータ19外径よりやや小さく形成されたイ
ンナロータ19側の大径部41bと、プレートリテーナ
45の貫通孔45bの内径よりやや小さく形成されたポ
ンプ本体BP端部側の小径部41cとにより構成されて
いる。
プレッシャプレート41は、プレートリテーナ45に形
成された凹部45aに大径部41bを遊嵌され、小径部
41cを貫通孔45bに遊嵌されるようにして、プレー
トリテーナ45に装着されている。
また、プレッシャプレート41の大径部41bとプレー
トリテーナ45の凹部45aとの間にはOリング58c
が介装されており、小径部41cと貫通孔45bとの闇
にはOリング58bが介装されている。
さらに、プレッシャプレート41は、貫通孔41aと後
輪駆動軸43開に介装されたブッシング56により、後
輪駆動軸43の輪方向への摺動および後輪駆動軸43と
の相対回動可能に、後輪駆動軸43に装着されている。
このように、プレッシャプレート41は、後輪駆動軸4
3およびプレートリテーナ45に対し、後輪駆動軸43
の輪方向に移動可能になっており、プレッシャプレート
41のインナロータ19側端面は、カムリング20の内
周面2Ocl内に突出可能になっている。
また、プレッシャプレート41は、ポンプ本体BPを構
成するプレートリテーナ45とともに回転するようにな
っており、凹部45aの内壁面と、プレッシャプレート
41における大径部41bの小径部41c側端面とによ
り油圧室61が形成されている。
油圧室61は、Oリング58cおよびOリング58bに
よりその内圧を保持され、プレートリテーナ45゜プレ
ッシャプレート41およびOリング58cによりポンプ
室36a、36b、36c内の圧力が保持されるように
なっている。
そして、第15図に示すように、プレッシャプレート4
1には、ベーン押し上げ用油圧通路50aと油圧室61
を連通させるように、サイドクリアランス調整用油路5
0hが形成されている。(第10図参照)これにより、
ベーン押し上げ用油圧通路50aに供給されるポンプ室
36a、36b、36cの吐出圧(第20頁第8行〜第
22頁第8行参照)が、油圧室61内に供給されるよう
になっている。
そして、ベーンポンプVPの吐出圧が、プレッシャプレ
ート41をインナロータ19に押圧する所要の押圧力と
して作用するようになっており、プレッシャプレート4
1が後輪駆動軸43の軸方向へ摺動して、プレッシャプ
レート41端面とインナロータ19端面とのサイドクリ
アランスが自動的に調整されるようになりでいる。
そして、油圧室61内には、スプリング62が介装され
ており、ベーンポンプVPにおけるインナロータ19と
カムリング20との相対回転がなくポンプ室36a。
36b、36cからの吐出圧が低い場合にも、所要のサ
イドクリアランスが保持され、ベーンポンプVPの作動
開始時において、ポンプ室36a、36b、36c内の
吐出圧を保持できるようになっている。
さらに、第16.17図に示すように、ベーン溝19b
の半径方向内周側稜線部分には面取り19cが施されて
いる。
すなわち、ベーン溝19bの稜線部(角部)で油膜を切
り、インナロータ19端面とプレッシャプレート41端
面とが焼き付くのを、面取り19cにより防止できるよ
うになっている。
また、面取り19cは、インナロータ19の内周側であ
って、プレートリテーナ45に形成された吸込吐出口2
2a、22b、22c、23a、23b、23cにかか
らない位置まで延在して形成されている。
これにより、吸込吐出口22a、22b、22cまたは
吸込吐出口23a、23b、23cの吸入側になった側
へベーン押し上げ用油圧通路50aの油圧が漏れるのを
防止できるようになる。
そして、カバー51には、貫通孔51a内の後輪駆動軸
43先端より外側部にナイロン製のネット等で形成され
たフィルター54およびマグネット55が装着されてお
り、貫通孔51a先端から流入する作動油中に含まれる
きよう雑物を除去できるようになっている。
貫通孔51aに対向する変速器2のケーシング2aには
、オイルガイド53が取り付けられている。
オイルガイド53は、立方体を対角線に沿いほぼ半割り
した形状に形成され、その先端が貫通孔51a内に延在
しており、ケーシング2a内壁に沿い落下する作動油を
その内部に収集して案内し、貫通孔51a内へ供給でき
るようになっている。
カバー51には、後輪駆動軸43先端位置より前方の貫
通孔51g側壁に開口し、インナロータ19側のカバ−
51外周側へ向は昇傾斜するように形成された作動油供
給路35が設けられており、油圧回路21に連通するよ
うになっている。
作動油供給路35の油圧回路21との連結部には、作動
油供給路35先端からインナロータ19側の貫通孔51
a側へ向は延在し、貫通孔51a内のブッシング52装
着部に開口する連通路35aが形成され、連通路35a
末端に球状弁体29bが配設されて、チェック弁29が
形成されている。
これにより、作動油が、作動油供給路35から貫通孔5
1aのブッシング52装着部を介してカムリング20内
へ供給されるとともに、カムリング20内からの逆流が
防止されるようになっている。
また、作動油供給路35、連通路35a、チェック弁2
9と同様の構成で、貫通孔51aの他の位置に作動油供
給路35′、連通路35′aおよびチェック弁28が設
けられている。(第3,6図参照)カバー51内におい
て、油圧回路21は、第6図のa部(カバ一部分)およ
びb部(縦断面図)に示すように形成されている。
すなわち、インナロータ19のカムリング20に対する
相対回転方向に応じて同時に吐出口または吸入口になる
吸込吐出口22b、23b、24b、リリーフ弁33先
端部33aおよびリリーフ弁31末端部31bを連結す
る第1油路26が形成されており、連通路35a、作動
油供給路35を通して貫通孔51aに連通している。
また、吸込吐出口22aに貫通孔51aを連通する作動
油供給路35′、連通路35′aが形成されている。
一方、プレッシャプレート41内には、第6図C部(プ
レッシャプレート部分)およびb部に示すように、吸込
吐出口22a、23a、24aおよびリリーフ弁33の
末端部33b、リリーフ弁31の先端部31aを連結す
る第2油路27が形成されており、第2油路27は、吸
込吐出口22aおよびカムリング20内のポンプ室36
aを通じて連通路35’a、作動油供給路35′および
貫通孔51aに連通している。
そして、第1油路26と第2油路27とは、カバー51
からカムリング20内部を通じプレッシャプレート41
にかけて形成されたリリーフ弁31.およびリリーフ弁
33により連結されている。
リリーフ弁31内には、先端部31a側に配設された球
状弁体がスプリング32により付勢されており、第2油
路27がら第1油路26への所要圧以上の作動油の流れ
のみを許容するようになっている。
リリーフ弁33内には、先端部33a側に配設された球
状弁体がスプリング34により付勢されており、第1油
路26から第2油路27への所要圧以上の作動油の流れ
のみを許容するようになっている。
このような構成により、第3図に示す油圧回路が形成さ
れている。
ところで、第2油路27は、プレッシャプレート41外
周に形成された環状溝27aと、プレッシャプレート4
1外周に嵌合するプレートリテーナ45の内周面とによ
り形成されている。
このような油路は、従来長いドリル穴を各方向から形成
してそのドリル穴を連結し、メクラ栓を嵌めこんで形成
するという、困難な製造工程によっていたが、上述のよ
うな構造に形成することにより、油路が容易に製造でき
るようになる。
さらに、第10図(a)、(b)、(e)に示すように
、弁押し上げ用油圧回路50が、プレッシャプレート4
1、カバー51およびインナロータ19において形成さ
れている。
すなわち、インナロータ19において、ベーン18を嵌
挿されるベーン溝19b末端部に、インナロータ19両
側に貫通する弁押し上げ用油圧通路50aが形成されて
おり、弁押し上げ用油圧通路50a内に油圧を供給され
ることによりベーン18が押上げられて、べーン18先
端がべーン溝19bに確実に摺接するようになっている
弁押し上げ用油圧通路50aは、インナロータ19両側
端面に形成された環状凹部50b、50cに連結されて
おり、環状凹部50bの対向する位置におけるプレッシ
ャプレート41には連通路50dが開口している。
また、環状凹部50cの対向する位置におけるカバー5
1には、連通路50eが開口している。
連通路50d、50eは、それぞれ環状凹部50b、5
0c位置から第2油路27.26に向け外周側へ傾斜す
るように延在して形成されており、そのそれぞれにチェ
ック弁50f、50gが介装されている。
チェック弁50f、50gは球状弁体で形成されており
、連通路50d、50eが外周側へ延在して形成されて
いるため、プレッシャプレート41.カバー51の回転
に起因する遠心力により、球状弁体のそれぞれが弁座に
押し付けられて、通常閉状態が保たれるようになってい
る。
これにより、弁押し上げ用油圧通路50aへは、第1油
路26および第2油路27の、より圧力の高い方から油
圧が供給されるようになっている。
すなわち、第1油路26および第2油路27は、カムリ
ング20とインナロータ19との相対回転の方向により
、一方が吸込側になり他方が吐出側になるが、弁押し上
げ用油圧通路50aへは、第1油路26.第2油路27
の吐出側から常に油圧が供給されるようになっており、
前輪側と後輪側とのいずれの回転速度が速くても、常時
ベーン18がカムリング20の内周面20dに押し付け
られるようになっている。
ところで、カムリング20外周部には、第5図に示すよ
うに、ギヤ部20aが形成されており、第2図に示すよ
うに4速カウンタギヤ4に歯合している。
すなわち、ポンプ本体への回動力(前輪または前輪およ
び後輪の駆動力)が、4速カウンタギヤ4およびギヤ部
20aを介して伝達されるようになっている。
カムリング20は、ベーン18との摺動により摩耗しな
いように、耐摩耗性を有する部材、例えば浸炭鋼で形成
されている。
このため、ギヤ部20aは、4速カウンタギヤ4との歯
合による摩耗を防止され、他に同様な部材による伝達部
を形成するのに比べて合理的である。
また、ギヤ部11とカムリング20とは同心に形成され
なければならないが、カムリング20の内周面20dを
基準にすればギヤ加工は可能であり、製造上も問題がな
い。
このように、カムリング20を第1の連結部としてのギ
ヤ部20aと共用することにより、多数の部材が省略さ
れる。
例えば、第13図は、カムリング20とギヤ部20aと
を共用しない場合の4輪駆動連結装置の構成例を示して
いるが、アイドルギヤ5.ギヤ6、ギヤ7、中間伝達軸
8およびギヤ12は、本実施例のようにカムリング20
とギヤ部20aとを共用する場合には不要となる。
なお、ギヤ部20aは、耐摩耗性を必要とするという材
質的な商運により多少の問題はあるが、カバー51また
はプレッシャープレート41の外周部に形成するように
してもよい。
また、上述のような構造は、通常のベーンポンプではカ
ムリング等がケーシング内に収容されているため形成す
ることができない。
このようにして、4輪駆動用連結装置本体43がシンプ
ルかつコンパクトに形成されている。
一方、インナロータ19は後輪駆動軸43にスプライン
57を介して装着されており、インナロータ19の回動
力の入力および出力がスプライン57により伝達される
ようになっている。
スプライン57は、インナロータ19の幅方向における
中央部に、インナロータ19の幅より短く形成されてお
り、スプライン57とインナロータ19との駆動力伝達
が、インナロータ19とプレッシャプレート41、カバ
ー51との焼付を発生させることなく行なわれるように
なっている。
すなわち、インナロータ19の幅が大きいベーンポンプ
の場合、インナロータ19を後輪駆動軸43に対し正確
な直角方向になるように装着することが困難となり、イ
ンナロータ19端面とプレッシャプレート41またはカ
バー51の端面との開で焼付くことがある。
これは、インナロータ19が傾いて装着されているため
、端面間の一部に局部的な力が作用し、油膜が切れるた
めと考えられる。
この現象は、スプライン57の幅を小さくすることで解
決される。
すなわち、第7図(a)〜(c)に示すように、インナ
ロータ19が後輪駆動軸43に対し傾いて装着されてい
る場合において、インナロータ19幅方向のプレッシャ
プレート41、カバー51とのクリアランスが最小限に
なっているとする。
この場合に、インナロータ19および後輪駆動軸43が
回転すると、インナロータ19にはスプライン57にお
ける点A、A’を介してトルクが伝達されるようになる
したがって、点A、A’に作用する力はインナロータ1
9にアンバランスな力として作用し、点B、B’におい
てプレッシャプレート41.カバー51を強く押すよう
になり、油膜が切れて焼付くのである。
なお、第7図(c)において、実線はインナロータ19
が後輪駆動軸43に対して傾いている場合における係合
状態を示し、鎖線は、インナロータ19が後輪駆動軸4
3に対して傾いていない場合における係合状態を示して
いる。
傾いていない場合、インナロータ19とスプライン57
とは線接触になるが、傾いている場合は点A、A’にお
ける点接触となる。
ところが、スプライン57の長手方向の幅ρを小さくす
れば、点A、A’が幅方向中心に近づき、アンバランス
の度合が弱まって、焼付きが防止されるのである。
そして、第8図に示すように、スプライン57がインナ
ロータ19の幅方向中心から偏位(長さ×)するように
して、インナロータ19がスプライン57に装着された
場合には、アンバランス力Fが作用した場合に、スプラ
イン57の長手方向中心が偏位しているため、スプライ
ン57に対し、アンバランスFはインナロータ19を傾
けるモーメントとして作用する。
これは、スプライン57の長手方向中心の偏位Xを0に
することにより解決され、インナロータ19を傾けるモ
ーメントが作用しなくなって、インナロータ19とプレ
ッシャプレート41.カバー51との焼付きが防止され
るのである。
なお、上記のアンバランス力Fは、インナロータ1つ自
体のアンバランスおよび偏心、油圧の漏れ等によるイン
ナロータ19へのアンバランス力等により発生する。
上述のような理由により、スプライン57がインナロー
タ19幅方向中央部に短く形成されて、インナロータ1
9とプレッシャプレート41.カバー51との焼付ぎが
防止されるようになっている。
また、スプライン57を第9図(a)〜(c)に示すよ
うに、ロータ幅方向にクラウニングすることにより、ス
プライン57とインナロータ19との係合点はさらにそ
の中心に近付く。
すなわち、スプライン57の長手方向における中央部を
、第9図(b)、(c)に示すように、膨らむように形
成することにより、スプライン57とインナロータ19
との係合点A、A’が幅方向中心点に接近し、これによ
りインナロータ19の後輪駆動軸43に対する傾きに起
因するプレッシャプレート41.カバー51への押圧力
が軽減される。
また、スプライン57の膨んで形成された中央部が全体
的にインナロータ19との係合部に係合するようになり
、スプライン57における面圧分布も改良される。
このようなスプライン57の加工は、ロートフローと称
する加工機により行なわれる。
また、特殊ホブ盤による追い込み量の調整により加工す
ることもできる。
なお、上述のスプライン57におけるクラウニングは、
前述のごとく短く形成されないスプライン57に施して
もよく、短く形成されたスプライン57に施しでもよい
ところで、ベーンポンプVPへ作動油を供給する作動油
供給路35.35’は、第11図に示すように形成して
もよい。
すなわち、作動油供給路35.35’がカバー51内の
インナロータ19側外周方向へ傾斜して延在し、第1油
路26に達するようになっているにれにより、カバー5
1の回転に起因する遠心力が作用して、作動油は第1油
路26内および吸込吐出口22a内へ十分に供給される
また、この構造は一種の遠心分離機であるため、空気は
貫通孔51a中央側へ寄せられて作動油供給路3535
′には吸込まれない。
また、カバー519貫通孔51aおよび作動油供給路3
5.35’は、第12図に示すように形成してもよい。
すなわち、後輪駆動軸43先端部に、その先端に開口し
、第1油路26位置へ延在する作動油供給路35″が形
成されるとともに、作動油供給路35″を第1油路26
へ連通させる連通路35”aが形成されている。
これにより、後輪駆動軸43の回転による遠心力が。
作動油に作用して、第1油路26内へ十分に作動油が供
給されるようになっている。
また、連通路35″aの後輪駆動軸43周面に開口する
部分には、ブッシング52が延在しないようになってお
り、スプライン57部とブッシング52端面との間にリ
ング状の油路が形成されて、第1油路26の他、吸込吐
出口22aへも作動油が供給されるようになっている。
そして、スプライン57およびブッシング52へも作動
油が潤滑油として供給されるようになっている。
本発明の実施例としてのクリアランス自動調整式油圧ポ
ンプを装備した4輪駆動用駆動連結装置は上述のごとく
構成されているので、車両の通常の直進状態では、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
スリップ回転速度が少ないことから、4輪駆動用駆動連
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との開に回転速度差が生じない。
したがって、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。
しかし、直進状態において、車両の直進加速時のように
大きなスリップがなくても、通常前輪9が約1%以内で
スリップするので、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、インナロータ19とカムリレグ部20aとが一体に
なって回転し、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。
この場合、相対的にインナロータ19が回転するためベ
ーンポンプVPにおける油の流れは、第4図(a)に示
すように吸込吐出口22b、23b、24bが吸込口と
なってチェック弁29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22a、23a、24aが吐
出口となって第1油路26を通じ作動油が供給され、第
2油路27を通じ作動油が排出されて、リリーフ弁31
に油が導かれる。
なお、第4図(a)、(b)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
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ップ時
や急加速時あるいはブレーキ時の後輪がロック気味とな
る場合には、4輪駆動用駆動連結装置本体13に接続す
る第1の回転軸11と第2の回転軸14との開の回転速
度差が非常に大きくなる。
これにより、ベーンポンプVPでは、第4図(a)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31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、後輪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。
そして、前輪9の回転速度が減少するとともに、後輪1
6の回転速度が増大することとなり回転速度差を縮少(
ノンスリップデフと同一機能)するようになる。
このように、前輪9のスリップ状態では後輪16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がロック気味の場合には、前輪9の
ブレーキトルクを増大して後輪16のロックを防止する
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
ック気味となる場合では、4輪駆動用駆動連結装置本体
13に接続する第1の回転軸11と第2の回転軸14と
の開に、上述とは逆方向に非常に大きな回転速度差が生
じる。
これにより、ベーンポンプVPでは、第4図(a)に示
す油の流れと逆方向の油の流れが生じ、第4図(b)に
示すように、吸込吐出口22a、23a、24aが吸込
口となり、チェック弁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22a、23b、24b
が吐出口となり、第2油路27を通じ作動油が供給され
、第1油路26を通じ作動油が吐出されて、リリーフ弁
33に作動油が導かれる。この油圧もリリーフ弁33に
よリ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。
そして、後輪16へのブレーキトルクを増大して前輪9
のロックを防止する。
また、通常の旋回走行時には、前輪9の回転速度が後輪
16の回転速度よりわずかに大きく、前輪9にブレーキ
トルクが作用し、後輪16に駆動トルクが作用した4輪
駆動状態となって旋回走行がなされる。
このように、4輪駆動用駆動連結装置本体13で吐出圧
をリリーフ弁31.33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繰作が必要で
あったものが、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。
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。
ところで、作動油は、変速機2のケーシング2a下部に
4輪駆動用連結装置本体13下半部が浸る程度に滞留す
るように供給されて、カムリング20の回転により跳ね
上げるはねかけ給油が行なわれ、各部の潤滑を行なうと
ともに、ベーンポンプVP内に貫通孔51aを通じて供
給される。
すなわち、作動油は、ケーシング2a壁面を伝ってオイ
ルガイド53に達し、オイルガイド53において収集さ
れてオイルガイド53先端から貫通孔51a内に供給さ
れる。
そして、作動油は作動油供給路35.35’、連通路3
5a35’aを通じ、第1油路2も、吸込吐出口22a
お上びブッシング52へ供給される。
このように、作動油がオイルガイド53により収集され
るので、オイルレベルが貫通孔51aの位置より下がっ
ても、貫通孔51aには常に作動油が供給される。
そして、作動油供給路35.35’が傾斜して形成され
ているので、十分な量の作動油が遠心力により油圧回路
21を構成する第1油路26へ供給される。
また、貫通孔51aの回転により作動油が遠心力により
吸い込まれるので、空気は貫通孔51a先端中央部へ導
かれ、作動油に混入することはない。
そして、作動油は、チェック弁28.29により逆流を
防止されながら、第1油路26.吸込吐出口22a,ス
プライン57部へ供給される。
作動油は、カバー51に形成された第1油路26を通じ
、吸込吐出口22b、 23b、 24bおよびリリー
フ弁33の先端部33aへ導かれるかまたは、吸込吐出
口22a、第2油路27を通じ、吸込吐出口23a、2
4aおよびリリーフ弁31の先端部31aに導かれる。
第1油路26または第2油路27から供給された作動油
は、インナロータ19とカムリング20との相対回転に
より、ポンプ室36a、36b、36eにおいて加圧さ
れ、第2油路27または第1油路26へそれぞれ吐出さ
れる。
この場合において、第1油路26または第2油路27の
吐出側に相当する側からチェック弁50gまたはチェッ
ク弁50fを通じ、連通路50d、環状凹部50b、弁
押し上げ用油圧通路50a、環状凹部50c、連通路5
0e内に加圧された作動油が供給され、ベーン18が上
方に押し上げられる。
これにより、ベーン18先端がカムリング20の内周面
20dに常時摺接係合し、ポンプ室36a、36b、3
6c内における加圧が確実に行なわれる。
ところで、加圧作動を行なうためのインナロータ19と
カムリング20との回転に際し、インナロータ19の幅
方向中央部に短く形成されたスプライン57によりイン
ナロータ19から後輪駆動軸43へ駆動力が入力もしく
は出力されるため、後輪駆動軸43へのインナロータ1
9の組み込み時に、後輪駆動軸43とインナロータ19
との直角が正確に出なかった場合であっても、インナロ
ータ19端面とプ、レッシャプレート41、カバ−51
端面との摺接状態が良好に保たれる。
すなわち、第7図(a)〜(c)に示されるような点A
A′が中央側に寄り、インナロータ19を傾けるモーメ
ントが低減されて、インナロータ19両端面における局
部的な油膜の切れが防止されるのである。
また、スプライン57を第9図(a)、(b)、(c)
に示すように形成した場合には、点A、A’がさらに中
央に寄るようになり、インナロータ19両端面における
局部的な油膜の切れが、さらに確実に防止されるように
なる。
そして、カムリング20外周部には、4速カウンタギヤ
4と歯合する外周ギヤ部20aがカムリング20と一体
に形成されているため、4速カウンタギヤ4からカムリ
ング20へ至る経路中に必要とされていた駆動力の伝達
手段、例えば、第13図におけるアイドルギヤ5.ギヤ
6.7.中間伝達軸8およびギヤ12が不必要になる。
これにより、前輪側への駆動力は、カムリング20、プ
レッシャプレート41.プレートリテーナ45および前
輪駆動軸44を通し差動装置10へ伝達される。
また、後輪側への駆動力は、インナロータ19.出力フ
ランジ45.後輪駆動軸43(第2の回転軸14)を通
し差動装a17へ伝達される。
さらに、プレッシャプレート41は、後輪駆動軸43に
対しその軸方向に摺動可能に装着されており、油圧室6
1内の油圧によりインナロータ19端面に押し付けられ
る。
油圧室61内には、ポンプ室36a、36b、36c内
の吐出圧がベーン押し上げ用油圧通路SOaおよびサイ
ドクリアランス調整用油路50hを通じて供給され、こ
の吐出圧によりプレッシャプレート41がインナロ−夕
19に押し付けられる。
この場合において、インナロータ19側においては、(
ベーン押し上げ用油圧回路50に相当する面積S1+吐
出口相当面積)×吐出圧=P1 が作用し、プレッシャプレート41側においては、油圧
室61に相当する面積S2×吐出圧、 +スプリング6
2の弾性力=P2 が作用する。(通常S2>S1) したがって、プレッシャプレート41がインナロータ1
9を押圧する力は(P2−P1)となり、面積S1と面
積S2とを適当な値にとれば、所要の押圧力が得られ、
所要のサイドクリアランスカ、イ得られる。
このように、プレッシャプレート41に作用する力のバ
ランスで、プレッシャプレート41とインナロータ19
とのサイドクリアランスが決定されるので、インナロー
タ19の幅はラフに設計できるようになる。
また、インナロータ19には、べーン溝19bの稜線部
分に面取り19cが施されているので、ベーン溝19b
の角により油膜を切ることが防止され、プレッシャプレ
ート41とインナロータ19との焼き付きが防止される
このようにして、プレッシャプレート41とインチロー
タ19とのサイドクリアランスが自動的に調整されるよ
うになり、プレッシャプレート41やインナロータ19
その他の部品の精度を極度に高める必要がなくなる。
なお、面取り19cは、片方のみに回転する油圧ポンプ
においては、ベーン溝19bの片方のみに面取り19c
を形成するようにしても、上述の作用効果が得られる。
さらに、油圧室61内には、スプリング62が介装され
ているので、カムリング20とインナロータ19との相
対回転があまりなく、ポンプ室36a、、36b、36
cの吐出圧が低い場合でありでも、プレッシャプレート
41のインナロータ19にたいする最小限の押圧力が得
られる。
これにより、カムリング20とインナロータ19との相
対回転が大きくなり、ベーンポンプVPが作動を開始す
る際において、ポンプ室36a、36b、36c内のポ
ンプ圧が保持され、ベーンポンプVPの作動がスムーズ
に開始される。
ところで、4輪駆動用連結装置本体13の製造に際して
は、プレッシャプレート41における第2油路27は、
プレッシャプレート41外周に形成された環状溝27a
と、プレートリテーナ45内周面とにより形成されるた
め、容易に製作される。
そして、ベーンポンプVPへの作動油の供給部を第11
図に示すように形成した場合には、作動油が、第1油路
26に直線的に連通する作動油供給路35.35’に沿
い、遠心力により十分に第1油路26および吸込吐出口
22aに供給される。
また、ベーンポンプVPへの作動油の供給部(補給部)
を第12図に示すように形成した場合には、作動油が、
後輪駆動軸43先端部に形成された作動油供給路35″
および連通路35”aを通じ、後輪駆動軸43の回転に
よる遠心力により十分に第1油路26.スプライン57
およびブッシング52へ供給される。
これにより、作動油が常に補給され、所要のポンプ特性
が良好に保たれる。
また、オイルレベルを下げても所要量の作動油が補給さ
れるようになるので、オイルレベルを下げることができ
るようになり、カムリング20によるオイルの撹拌抵抗
を低減しうるようになる。
本発明のクリアランス自動調整式油圧ポンプを装備した
本実施例の4輪駆動用駆動連結装置によれば、次のよう
な効果ないし利点を得ることができる。
(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。
(2)第1の回転軸と第2の回転軸との間で、速く回っ
ている方から遅く回っ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。
(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。
(4)油圧ポンプ式連結機構に作動油が常に補給され、
その特性が良好に保持されるようになる。
(5)油圧ポンプ式連結機構を収容するケーシング内に
沸留させるオイルレベルを下げても、油圧ポンプ式連結
機構に作動油が常に補給されるようになり、オイルレベ
ルを下げることができるようになって、連結機構の作動
に伴う撹拌抵抗を低減できるようになる。
〔発明の効果〕
以上詳述したように、本発明のクリアランス自動調整式
油圧ポンプによれば、ポンプ本体と、同ポンプ本体内に
配設されて相対回動を行なうインナロータとをそなえた
油圧ポンプにおいて、上記インナロータと上記ポンプ本
体との間に形成されるポンプ室の圧力を保持すべく、上
記インナロータがその一端面を上記ポンプ本体の内壁面
に摺接するように配設されるとともに、上記インナロー
タの他端面に一端面を摺接係合するプレッシャプレート
をそなえ、同プレッシャプレートと上記インナロータと
のサイドクリアランスを自動的に調整するために上記プ
レッシャプレートを上記インナロータに所要の押圧力で
押圧すべく、上記プレッシャプレートが上記インナロー
タの回転軸方向に移動可能に装備されるとともに、上記
プレッシャプレートの他端面と上記ポンプ本体内周面と
により油圧室が形成されて、同油圧室を上記ポンプ室の
吐出側へ連通させるサイドクリアランス調整用油路が設
けられるという簡素な構成で、次のような効果ないし利
点を得ることができる。
(1)インナロータとプレッシャプレートとのサイドク
リアランスが自動的に調整されるるうになり、インナロ
ータの幅や、インナロータ、プレッシャプレートその他
の部品をラフに設計した場合であっても、インナロータ
とプレッシャプレートとの焼き付島が防止される。
(2)上記(1)の降下により、インナロータやプレッ
シャプレートをラフに設計できるようになる。
(3)上記(1)の効果により、ポンプ構成部品の精度
管理をラフにできるようになり、製造コストを低減でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1〜17図は本発明の一実施例としてのクリアランス
自動調整式油圧ポンプをそなえた4輪駆動用駆動連結装
置を示すもので、第1図はその要部縦断面図、第2図は
その全体構成図、第3図はその要部構成模式図、第4図
(a)、(b)はそれぞれその作動を示す模式図、第5
図は第1図のV−V矢視断面図、第6図はその油圧回路
模式図、第7図(a)、(b)、(c)および第8図は
それぞれそのスプライン部係合状態を示す模式図、第9
図(a)、(b)、(c)はそれぞれそのスプライン部
係合状態を示すもので、第9図(a)はその縦断面図、
第9図(b)はそのロータシャフト平面図、第9図(c
)はその係合状態を示す模式図であり、第10図(a)
、(b)、(c)はそれぞれその弁押し上げ用油圧回路
を示す模式図であり、第11図はその作動油供給路の変
形例を示す要部縦断面図、第12図はその作動油供給路
の他の変形例を示す要部縦断面図、第13図はその全体
構成の変形例を示す模式図、第14図は第1図のXIV
−XIV矢視断面図、第15図はそのサイドクリアラン
ス調整用油路を示す要部縦断面図、第16図はそのロー
タの要部を示す側面図、第17図は第16図のXVII
−XVII矢視断面図である。 1・・横置エンジン、2・・変速機、2a・・ケーシン
グ、3・・出力軸、4・・4速カウンタギヤ、5・・ア
イドルギヤ、6,7・・ギヤ、8・・中間伝達軸、9・
・前輪、10・・差動装置、11・・第1の回転軸、1
2・・ギヤ、13・・油圧ポンプ式連結機構としての4
輪駆動用連結装置本体、14・・第2の回転軸、15・
・歯車機構、16・・後輪、17・・差動装置、18・
・ベーン、19・・インナロータ、19a・・外周部、
19b・・ベーン溝、19c・・面取り、20・・カム
リング、20a・・外周ギヤ部、20d・・内周面、2
1・・油圧回路、22a−24a、22b−24b・・
吸込吐出口、26・・第1油路、27・・第2油路42
7a・・環状溝、28.29・・チェック弁、29b・
・球状弁体、30・・オイル溜、31・・リリーフ弁、
31a・・先端部、311〕・・末端部、32・・スプ
リング、33・・リリーフ弁、33a・・先端部、33
b・・末端部、34・・スプリング、35.35’、3
5”・・作動油供給路、35a、35’a、35″a・
・連通路、36a、36b、36c・・・・ポンプ室、
41・・プレッシャプレート、41a・・貫通孔、41
b・・大径部、41c・・小径部、43・・後輪駆動軸
、44・・前輪駆動軸、45・・プレートリテーナ、4
5a・・四部、45b・・貫通孔、48・・ボルト、4
9・・連結通路、50・・ベーン押し上げ用油圧回路、
50a・・ベーン押し上げ用油圧通路、50b、50c
・・環状凹部、50d、50e・・連通路、50f、5
0g・・チェック弁、50h・・サイドクリアランス調
整用油路、51・・カバー、51a・・貫通孔、52・
・ブッシング、53・・オイルガイド、54・・フィル
ター、55・・堂グネット、56・・プツシング、57
・・スプライン、58・・チェック弁、58b、58c
・・Oリング、59・・ベアリング、60a、60b・
・ベアリング、61・・油圧室、62・・スプリング、
BP・・ポンプ本体、VP・・油圧ポンプとしてのベー
ンポンプ。 代理人 弁理士 飯沼義彦

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポンプ本体と、同ポンプ本体内に配設されて相対
    回動を行なうインナロータとをそなえた油圧ポンプにお
    いて、上記インナロータと上記ポンプ本体との間に形成
    されるポンプ室の圧力を保持すべく、上記インナロータ
    がその一端面を上記ポンプ本体の内壁面に摺接するよう
    に配設されるとともに、上記インナロータの他端面に一
    端面を摺接係合するプレッシャプレートをそなえ、同プ
    レッシャプレートと上記インナロータとのサイドクリア
    ランスを自動的に調整するために上記プレッシャプレー
    トを上記インナロータに所要の押圧力で押圧すべく、上
    記プレッシャプレートが上記インナロータの一転軸方向
    に移動可能に装備されるとともに、上記プレッシャプレ
    ートの他端面と上記ポンプ本体内周面とにより油圧室が
    形成されて、同油圧室を上記ポンプ室の吐出側へ連通さ
    せるサイドクリアランス調整用油路が設けられたことを
    特徴とする、クリアランス自動調整式油圧ポンプ。
  2. (2)上記油圧ポンプが、上記ポンプ本体の上記加圧室
    内周面に摺接し上記インナロータの半径方向に移動可能
    なベーンと、上記インナロータに形成されて上記ベーン
    を摺動可能に挿入されるベーン溝とをそなえたベーンポ
    ンプで構成され、上記プレッシャプレートと上記インナ
    ロータとの焼き付外を防止すべく、上記ベーン溝の半径
    方向内周側稜線部分に面取りが施された、特許請求の範
    囲第1項に記載のクリアランス自動調整式油圧ポンプ。
JP11150784A 1983-11-11 1984-05-31 クリアランス自動調整式油圧ポンプ Pending JPS60256578A (ja)

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