(57)【要約】【課題】ベーンポンプのロータおよびサイドプレート間のシール性の確保と、シールに伴うロータの摩擦抵抗の低減とを両立させる。【解決手段】ベーンポンプのロータ３７Ｒに形成した環状のベーン押上ポート３７ｂの内部に環状のシールリング４４を収納し、シールリング４４の傾斜ガイド面ｄ′に当接可能な傾斜ガイド面ｄをベーン押上ポート３７ｂに形成する。シールリング４４の上面ａ′に作動媒体の高圧が作用すると、傾斜ガイド面ｄ，ｄ′どうしが密着し、かつ側面ｃ′がサイドプレート２３の摺動面Ｓｓに密着することで、両摺動面Ｓｒ，Ｓｓ間をシールする。一方、シールリング４４の上面ａ′に作用する作動媒体の圧力が低い場合には、シールリング４４はベーン押上ポート３７ｂ内でフローティング状態になり、シールリング４４とロータ３４Ｒとの間に作用する摩擦抵抗を低減し、ロータ３４Ｒを回転させるのに必用な駆動力を低減することができる。【選択図】        図９
2004301100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カムリング（２２Ｌ，２２Ｒ）と、
吸入ポート（５４Ｌ，５４Ｒ）および吐出ポート（５５Ｌ，５５Ｒ）を有してカムリング（２２Ｌ，２２Ｒ）の両面を挟むサイドプレート（２１Ｌ，２１Ｒ；２３）と、
カムリング（２２Ｌ，２２Ｒ）およびサイドプレート（２１Ｌ，２１Ｒ；２３）によって区画された空間に回転自在に収納されたロータ（３７Ｌ，３７Ｒ）と、
ロータ（３７Ｌ，３７Ｒ）に形成したベーン溝（３７ａ）に半径方向移動自在に支持されてカムリング（２２Ｌ，２２Ｒ）の内周面に摺動自在に当接するベーン（５２）と、
を備えたベーンポンプにおいて、
ロータ（３７Ｌ，３７Ｒ）およびサイドプレート（２１Ｌ，２１Ｒ；２３）の摺動面（Ｓｒ，Ｓｓ）の何れか一方に形成した環状のシールリング収納溝に、円周方向の少なくとも１か所に合い口（４４ａ）を有して縮径可能なシールリング（４４）を収納し、シールリング収納溝に径方向内側が前記摺動面（Ｓｒ，Ｓｓ）に向かって傾斜する傾斜ガイド面（ｄ′）を形成し、シールリング（４４）に径方向外側から内側に作用する作動媒体の圧力で該シールリング（４４）をロータ（３７Ｌ，３７Ｒ）およびサイドプレート（２１Ｌ，２１Ｒ，２３）の摺動面（Ｓｒ，Ｓｓ）の何れか他方と前記傾斜ガイド面（ｄ′）とに押し付けてシールすることを特徴とする、ベーンポンプにおけるシール構造。
【請求項２】
シールリング収納溝は、ロータ（３７Ｌ，３７Ｒ）に形成したベーン溝（３７ａ）の底部を相互に連通してベーン（５２）をカムリング（２２Ｌ，２２Ｒ）の内周面に向けて付勢するベーン押上ポート（３７ｂ）を兼ねることを特徴とする、請求項１に記載のベーンポンプにおけるシール構造。
【請求項３】
シールリング（４４）の合い口（４４ａ）は作動媒体の漏洩を阻止し得るように相互に噛み合う形状であることを特徴とする、請求項１に記載のベーンポンプにおけるシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カムリングと、吸入ポートおよび吐出ポートを有してカムリングの両面を挟むサイドプレートと、カムリングおよびサイドプレートによって区画された空間に回転自在に収納されたロータと、ロータに形成したベーン溝に半径方向移動自在に支持されてカムリングの内周面に摺動自在に当接するベーンとを備えたベーンポンプにおけるシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるベーンポンプは、下記特許文献により公知である。このベーンポンプは、ロータの側面に対して摺動するサイドプレートの側面に環状のシールリング収納溝を形成し、このシールリング収納溝に収納したシールリングをスプリングの弾発力でロータの側面に押し付けることでシール性を発揮するようになっている。
【０００３】
【特許文献】
特開平７−３１７６７９号公報
【０００４】
【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、シールリングをスプリングの弾発力でロータの側面に押し付けているので、作動媒体が高圧でリークが発生し易いときも、作動媒体が低圧でリークが発生し難いときも、シールリングが同じ荷重でロータの側面に押し付けられることになり、作動媒体が低圧のときにロータに余分な摩擦抵抗が作用してベーンポンプの必用駆動力が増加する問題がある。これを回避するためにスプリングの弾発力を弱く設定すると、今度は作動媒体が高圧のときにリークが発生してベーンポンプの性能が低下してしまう問題がある。またシールリングが合い口を有していないので、シールリングが作動媒体の圧力で撓んでシール性が低下してしまう問題があった。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ベーンポンプのロータおよびサイドプレート間のシール性の確保と、シールに伴うロータの摩擦抵抗の低減とを両立させることを目的とする。
【０００６】
【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、カムリングと、吸入ポートおよび吐出ポートを有してカムリングの両面を挟むサイドプレートと、カムリングおよびサイドプレートによって区画された空間に回転自在に収納されたロータと、ロータに形成したベーン溝に半径方向移動自在に支持されてカムリングの内周面に摺動自在に当接するベーンとを備えたベーンポンプにおいて、ロータおよびサイドプレートの摺動面の何れか一方に形成した環状のシールリング収納溝に、円周方向の少なくとも１か所に合い口を有して縮径可能なシールリングを収納し、シールリング収納溝に径方向内側が前記摺動面に向かって傾斜する傾斜ガイド面を形成し、シールリングに径方向外側から内側に作用する作動媒体の圧力で該シールリングをロータおよびサイドプレートの摺動面の何れか他方と前記傾斜ガイド面とに押し付けてシールすることを特徴とする、ベーンポンプにおけるシール構造が提案される。
【０００７】
上記構成によれば、ロータおよびサイドプレートの摺動面の何れか一方に形成した環状のシールリング収納溝に径方向内側が該摺動面に向かって傾斜する傾斜ガイド面を形成したので、このシールリング収納溝に収納されたシールリングに径方向外側から内側に高圧の作動媒体の圧力が作用すると、ガイド面に案内されたシールリングがロータおよびサイドプレートの摺動面の何れか他方と前記傾斜ガイド面とに押し付けられることで、作動媒体の圧力が高圧でリークが発生し易いときほど高いシール性を発揮させて該作動媒体のリークを防止することができる。
【０００８】
一方、シールリング収納溝に収納されたシールリングに径方向外側から内側に作用する作動媒体の圧力が低い場合には、シールリングはロータおよびサイドプレートの摺動面の何れか他方と前記傾斜ガイド面とに殆ど押し付けられず、あるいは極弱く押し付けられるので、シールリングとロータとの間に作用する摩擦抵抗を低減し、ロータを回転させるのに必用な駆動力を低減することができる。このとき、シールリングのシール性も低下するが、作動媒体の圧力が低いためにリーク量が増加する虞はない。
【０００９】
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、シールリング収納溝は、ロータに形成したベーン溝の底部を相互に連通してベーンをカムリングの内周面に向けて付勢するベーン押上ポートを兼ねることを特徴とする、ベーンポンプにおけるシール構造が提案される。
【００１０】
上記構成によれば、シールリング収納溝がロータのベーン溝の底部を相互に連通するベーン押上ポートを兼ねるので、ロータにシールリング収納溝およびベーン押上ポートの両方を加工する必要がなくなり、加工工数の削減およびロータの小型化を図ることができる。
【００１１】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、シールリングの合い口は作動媒体の漏洩を阻止し得るように相互に噛み合う形状であることを特徴とするベーンポンプにおけるシール構造が提案される。
【００１２】
上記構成によれば、シールリングの合い口を相互に噛み合う形状としたので、その合い口を通しての作動媒体の漏洩を阻止してシール性を一層高めることができる。
【００１３】
尚、実施例の第１サイドプレート２１Ｌ，２１Ｒおよび第２サイドプレート２３は本発明のサイドプレートに対応し、実施例のベーン押上ポート３７ｂは本発明のシールリング収納溝に対応する。
【００１４】
【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。
【００１５】
図１〜図１１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６−６線断面図、図７は図４および図５の７−７線断面図、図８は図４の８−８線断面図、図９は図７の９部拡大図、図１０はシールリングの斜視図、図１１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。  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ＷＦＬ，ＷＦＲ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ＷＦＬ，ＷＦＲに接続される左右の車軸５Ｌ，５Ｒとから構成される。
【００１６】
第１動力伝達系Ｄ１の駆動力を副駆動輪としての後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに伝達する第２動力伝達系Ｄ２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ＷＲＬ，ＷＲＲに接続される左右の車軸１３Ｌ，１３Ｒとを備える。
【００１７】
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。
【００１８】
ハイドロリックカップリング装置Ｈは左右対称に配置された左ベーンポンプＰＬおよび右ベーンポンプＰＲを備える。左右のベーンポンプＰＬ，ＰＲは、左第１サイドプレート２１Ｌ、左カムリング２２Ｌ、第２サイドプレート２３、右カムリング２２Ｒおよび右第１サイドプレート２１Ｒを備えており、それらは１２本のボルト２４…で一体に結合される。このとき、左第１サイドプレート２１Ｌ、左カムリング２２Ｌ、第２サイドプレート２３、右カムリング２２Ｒおよび右第１サイドプレート２１Ｒは図示せぬノックピンが貫通して回転方向に位置決めされており、左第１サイドプレート２１Ｌ、左カムリング２２Ｌ、第２サイドプレート２３、右カムリング２２Ｒおよび右第１サイドプレート２１Ｒの外周に薄肉円筒状のケーシング２５が嵌合する。左第１サイドプレート２１Ｌおよび右第１サイドプレート２１Ｒの外周面とケーシング２５の内周面との間に、３個のシール部材２６，２７，２８が配置される。左第１サイドプレート２１Ｌに第４ベベルギヤ１２が複数本のボルト２９…で結合される。第２サイドプレート２３は、薄い鋼板で形成された中央のセンタープレート３０の両面に左右一対の焼結金属製のバルブプレート３１Ｌ，３１Ｒを重ね合わせて構成される。
【００１９】
左第１サイドプレート２１Ｌの左側面に突出する環状の支持部２１ａの外周面がボールベアリング３２でハウジング３３に支持されるとともに、前記支持部２１ａの内周面がボールベアリング３４で左ロータシャフト３５Ｌに支持される。また右第１サイドプレート２１Ｒの右側面に突出する環状の支持部２１ａの外周面がボールベアリング３２でハウジング３３に支持されるとともに、前記支持部２１ａの内周面がボールベアリング３４で右ロータシャフト３５Ｒに支持される。
【００２０】
左後輪ＷＲＬの車軸１３Ｌにスプライン結合されて左第１サイドプレート２１Ｌの軸孔２１ｂを貫通する左ロータシャフト３５Ｌの外周は、前記軸孔２１ｂに支持したシール部材３６Ｌによりシールされ、右後輪ＷＲＲの車軸１３Ｒにスプライン結合されて右第１サイドプレート２１Ｒの軸孔２１ｂを貫通する右ロータシャフト３５Ｒの外周は、前記軸孔２１ｂに支持したシール部材３６Ｒによりシールされる。従って、前記５個のシール部材２６，２７，２８，３６Ｌ，３６Ｒによって、左右のベーンポンプＰＬ，ＰＲの外部への作動油の漏出が防止されるとともに、左右のベーンポンプＰＬ，ＰＲの内部へのエアーの侵入が防止される。
【００２１】
左ロータシャフト３５Ｌにスプライン結合された左ロータ３７Ｌが、左第１サイドプレート２１Ｌ、左カムリング２２Ｌおよび第２サイドプレート２３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３５Ｒにスプライン結合された右ロータ３７Ｒが、右第１サイドプレート２１Ｒ、右カムリング２２Ｒおよび第２サイドプレート２３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２３は左ベーンポンプＰＬおよび右ベーンポンプＰＲに共通する構成要素であり、その半径方向内周面にニードルベアリング３８，３８を介して左ロータシャフト３５Ｌおよび右ロータシャフト３５Ｒの対向部の外周が相対回転自在に支持される。
【００２２】
左右のロータシャフト３５Ｌ，３５Ｒの内部には軸方向に延びて両端が開口する貫通孔３５ａ，３５ａが形成されており、そこに左右一対のリザーバ３９Ｌ，３９Ｒが設けられる。各リザーバ３９Ｌ，３９Ｒは、貫通孔３５ａ，３５ａにシール部材４０，４０を介して摺動自在に嵌合するピストン４１，４１と、貫通孔３５ａ，３５ａの外端を閉塞するばね座４２，４２と、ばね座４２，４２およびピストン４１，４１間に配置されたコイルばね４３，４３とを備える。
【００２３】
しかして、ベーンポンプＰＬ，ＰＲ内部の作動油が温度変化に応じて膨張・収縮したとき、リザーバ３９Ｌ，３９Ｒの容積が変化して作動油の容積変化を吸収することにより、作動油へのエアーの混入を防止することができる。即ち、温度上昇により作動油が膨張すると、ピストン４１，４１がコイルばね４３，４３を圧縮して相互に離反する方向に移動してリザーバ３９Ｌ，３９Ｒの容積が増加するため、前記作動油の膨張を吸収することができる。逆に温度低下により作動油が収縮すると、ピストン４１，４１がコイルばね４３，４３の弾発力で相互に接近する方向に移動してリザーバ３９Ｌ，３９Ｒの容積が減少するため、前記作動油の収縮を吸収するとともに、エアーのポンプ内部への吸入を防止することができる。
【００２４】
次に、図２〜図８を参照しながら右ベーンポンプＰＲの構造を詳細に説明する。尚、左ベーンポンプＰＬの構造は右ベーンポンプＰＲ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ＰＲおよび左ベーンポンプＰＬ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。
【００２５】
図３から明らかなように、右カムリング２２Ｒ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３７Ｒとの間に、円周方向に１２０°ずつ離間した３個の作動室５１Ｒ…が形成される。右ロータ３７Ｒに放射状に形成された８個のベーン溝３７ａ…にそれぞれ板状のベーン５２…が摺動自在に支持されており、それらベーン５２…の半径方向外端は右カムリング２２Ｒの内周面に摺接する。右ロータ３７Ｒの両面には、各ベーン５２の半径方向外端を右カムリング２２Ｒの内周面に密着させるべく環状のベーン押上ポート３７ｂ，３７ｂが形成される。このベーン押上ポート３７ｂ，３７ｂは右ロータ３５Ｒの８個のベーン溝３７ａ…の底部にそれぞれ連通する。また各ベーン５２…の半径方向外端を右カムリング２２Ｒの内周面に密着させるべく、ベーン溝３７ａ…の底部とベーン５２…の半径方向内端との間にコイルスプリング５３…が縮設される。
【００２６】
図４、図５および図７から明らかなように、第２サイドプレート２３の右バルブプレート３１Ｒの外面（右カムリング２２Ｒおよび右ロータ３７Ｒに対向する面）には、右ベーンポンプＰＲの３個の作動室５１Ｒ…の円周方向両端にそれぞれ臨む３個の吸入ポート５４Ｒ…および３個の吐出ポート５５Ｒ…が凹設される。吸入ポート５４Ｒ…および吐出ポート５５Ｒ…は、右バルブプレート３１Ｒを貫通する連通孔ｈ１…と、右バルブプレート３１Ｒの内面（センタープレート３０に対向する面）に凹設した連通溝ｇ１…と、右バルブプレート３１Ｒを貫通する連通孔ｈ２…とを介してベーン押上ポート３７ｂに連通する。連通孔ｈ１…には段状の弁座５６…が形成されており、右バルブプレート３１Ｒの内面側から連通孔ｈ１…に装着したチェックボール５７…と前記弁座５６…とによってチェックバルブ５８Ｒ…が構成される。このチェックバルブ５８Ｒ…は、吸入ポート５４Ｒ…および吐出ポート５５Ｒ…側からベーン押上ポート３７ｂへの作動油の流通を許容し、その逆方向の作動油の流通を阻止する機能を有する。
【００２７】
従って、車両Ｖの前進走行時に吐出ポート５５Ｒ…が高圧になり、吸入ポート５４Ｒ…が低圧になると、高圧側の吐出ポート５５Ｒ…の吐出圧がベーン押上ポート３７ｂに伝達される。また車両Ｖの後進走行時に吸入ポート５４Ｒ…が高圧になり、吐出ポート５５Ｒ…が低圧になると、高圧側の吸入ポート５４Ｒ…の吐出圧がベーン押上ポート３７ｂに伝達される。
【００２８】
右バルブプレート３１Ｒの外面に凹設した３個の吸入ポート５４Ｒ…および３個の吐出ポート５５Ｒ…は、チェックボール５９…が着座する弁座６０…と、右バルブプレート３１Ｒの内面に凹設した連通溝ｇ２…と、右バルブプレート３１Ｒを貫通する連通孔ｈ３…と、右ロータシャフト３５Ｒの外周部とを介してリザーバ３９Ｒに連通する。チェックボール５９…および弁座６０…はチェックバルブ６１Ｒ…を構成し、チェックバルブ６１Ｒ…は、吸入ポート５４Ｒ…および吐出ポート５５Ｒ…側から右ロータシャフト３５Ｒの外周部への作動油の流通を阻止し、その逆方向の作動油の流通を許容する機能を有する。
【００２９】
図４、図５、図６および図８から明らかなように、右バルブプレート３１Ｒの内面に各３個の連通溝ｇ３…，ｇ４…，ｇ５…が凹設される。連通溝ｇ３…の一端は右バルブプレート３１Ｒを貫通する連通孔ｈ４…を介して吐出ポート５５Ｒ…に連通し、連通溝ｇ４…の一端は右バルブプレート３１Ｒを貫通する連通孔ｈ５…を介して吸気ポート５４Ｒ…に連通する。そして右バルブプレート３１Ｒの連通溝ｇ３…，ｇ４…の他端と、左バルブプレート３１Ｌの連通溝ｇ５…の両端とが、センタープレート３０を貫通する各二つの第１オリフィス６２ａ…，６２ｂ…を介して連通し、左バルブプレート３１Ｌの連通溝ｇ３…，ｇ４…の他端と、右バルブプレート３１Ｒの連通溝ｇ５…の両端とが、センタープレート３０を貫通する各二つの第１オリフィス６２ａ…，６２ｂ…を介して連通する。
【００３０】
また左右のベーンポンプＰＬ，ＰＲの吸入ポート５４Ｌ…，５４Ｒ…どうしが、左右のバルブプレート３１Ｌ，３１Ｒを貫通する連通孔ｈ４…，ｈ５…と、センタープレート３０を貫通する第２オリフィス６３…とを介して連通し、左右のベーンポンプＰＬ，ＰＲの吐出ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…どうしが、左右のバルブプレート３１Ｌ，３１Ｒを貫通する連通孔ｈ４…，ｈ５…と、センタープレート３０を貫通する第２オリフィス６３…とを介して連通する。尚、図６におけるセンタープレート３０の開口３０ａ，３０ｂ…は、左右のリザーバ３９Ｌ，３９Ｒを相互に連通させるものである。
【００３１】
またベーンポンプＰＬ，ＰＲの運転に伴って吸入ポート５４Ｌ…，５４Ｒ…（あるいは吐出ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…）が負圧になったとき、その負圧でチェックバルブ６１Ｌ…，６１Ｒ…が開弁して吸入ポート５４Ｌ…，５４Ｒ…（あるいは吐出ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…）をリザーバ３９Ｌ，３９Ｒ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防止することができる。このとき、コイルばね４３，４３で付勢されたピストン４１，４１により作動油が加圧されるため、前記キャビテーションを一層効果的に防止することができる。しかもロータシャフト３５Ｌ，３５Ｒの貫通孔３５ａ，３５ａを利用してリザーバ３９Ｌ，３９Ｒを配置したので、ベーンポンプＰＬ，ＰＲの吐出圧の影響を回避することが可能になるだけでなく、リザーバ３９Ｌ，３９Ｒを設けたことによるベーンポンプＰＬ，ＰＲの大型化を回避することができる。またリザーバ３９Ｌ，３９ＲがベーンポンプＰＬ，ＰＲの回転中心部に位置することで遠心油圧の影響を受け難くなり、更にピストン４１，４１の断面積を小さくすればコイルばね４３，４３のばね荷重を小さく抑えることができる。
【００３２】
また第２サイドプレート２３を中央のセンタープレート３０と、その両側を挟むように配置された左右のバルブプレート３１Ｌ，３１Ｒとによって構成し、左右のバルブプレート３１Ｌ，３１Ｒを貫通する連通孔ｈ１…，ｈ２…，ｈ３…，ｈ４…，ｈ５…と、左右のバルブプレート３１Ｌ，３１Ｒの内面に形成した連通溝ｇ１…，ｇ２…，ｇ３…，ｇ４…，ｇ５…とによって左右のベーンポンプＰＬ，ＰＲの全ての油路を構成したので、それら油路を第２サイドプレート２３に集中的に配置し、左右の第１サイドプレート２１Ｌ，２１Ｒを単なる板体で構成することが可能になるだけでなく、油路の短縮や第２サイドプレート２３のサブアセンブリ化による組付工数の削減を図ることができ、しかもハイドロリックカップリング装置Ｈの小型化を図ることができる。
【００３３】
またチェックバルブ５８Ｌ…，５８Ｒ…，６１Ｌ…，６１Ｒ…を左右のバルブプレート３１Ｌ，３１Ｒの内部に配置したので、それらのチェックバルブ５８Ｌ…，５８Ｒ…，６１Ｌ…，６１Ｒ…をコンパクトに配置できるだけでなく、作動油のリークを効果的に抑制することができる。
【００３４】
更に、各々のベーンポンプＰＬ，ＰＲの吸入ポート５４Ｌ…，５４Ｒ…および吐出ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…を連通させる第１オリフィス６２ａ…，６２ｂ…と、左右のベーンポンプＰＬ，ＰＲの吸入ポート５４Ｌ…，５４Ｒ…どうしおよび吐出ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…どうしを連通させる第２オリフィス６３…とをセンタープレート３０に集中して配置したので、それらの第１オリフィス６２ａ…，６２ｂ…および第２オリフィス６３…をセンタープレート３０をプレス加工する際に同時に形成することが可能となり、左右のバルブプレート３１Ｌ，３１Ｒを機械加工して第１オリフィス６２ａ…，６２ｂ…および第２オリフィス６３…を形成する場合に比べて加工コストを大幅に削減することができる。
【００３５】
また第１オリフィス６２ａ…，６２ｂ…を２個ずつ直列に配置したので、そのオリフィス径を大きくしても必要な圧力損失を発生させることが可能となり、異物による第１オリフィス６２ａ…，６２ｂ…の詰まりを効果的に防止することができるだけでなく、孔加工が容易であり生産性も向上させることができる。しかも第１オリフィス６２ａ…，６２ｂ…および第２オリフィス６３…の径に対して、それらが臨む連通溝ｇ３…，ｇ４…，ｇ５…および連通孔ｈ４…，ｈ５…の径が急激に拡大するので、第１オリフィス６２ａ…，６２ｂ…および第２オリフィス６３…を通過した作動油に乱流を発生させて流通抵抗を効果的に増加させることができる。
【００３６】
図２および図９から明らかなように、第２サイドプレート２３の右バルブプレート３１Ｒの摺動面Ｓｓに対向する右ロータ３７Ｒの摺動面Ｓｒに形成された環状のベーン押上ポート３７ｂは、上面ａ、側面ｂおよび傾斜ガイド面ｄを備えた溝状のものであり、傾斜ガイド面ｄは径方向内側が第２サイドプレート２３および右ロータ３７Ｒの摺動面Ｓｓ，Ｓｒに向かうように傾斜している。尚、第２サイドプレート２３の摺動面Ｓｓおよび右ロータ３７Ｒの摺動面Ｓｒ間には若干のクリアランスαが存在しており、このクリアランスαは図９に誇張して示されている。一方、環状のベーン押上ポート３７ｂには環状の金属製シールリング４４が嵌合しており、その横断面は上面ａ′、第１側面ｂ′、第２側面ｃ′、傾斜ガイド面ｄ′および下面ｅ′を備えた台形状である。
【００３７】
ベーン押上ポート３７ｂの上面ａ、側面ｂおよび傾斜ガイド面ｄは、シールリング４４の上面ａ′、第１側面ｂ′および傾斜ガイド面ｄ′にそれぞれ対向し、シールリング４４の第２側面ｃ′は第２サイドプレート２３の摺動面Ｓｓに対向する。シールリング４４はベーン押上ポート３７ｂの内部にフローティング状態で収納されており、軸線Ｌ方向（図中左右方向）および径方向（図中上下方向）に移動可能である。
【００３８】
図１０から明らかなように、シールリング４４の円周方向の一部には、その接線方向に対して傾斜した割り口４４ａが形成されている。従って、シールリング４４は割り口４４ａが閉じる方向に変形することで外径が縮小することができ、その外径の縮小により割り口４４ａからの作動油のリークを最小限に抑えることができる。
【００３９】
尚、右１サイドプレート２１Ｒの摺動面Ｓｓに対向する右ロータ３７Ｒの摺動面Ｓｒに形成された環状のベーン押上ポート３７ｂの形状と、そこに収納されたシールリング４４の形状とは、上述したものと同一である。
【００４０】
以上、右ベーンポンプＰＲの構造を中心に説明したが、左ベーンポンプＰＬの構造は前記右ベーンポンプＰＲ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。
【００４１】
図１１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ＰＬの吸入ポート５４Ｌ…および吐出ポート５５Ｌ…は第２サイドプレート２３のセンタープレート３０を貫通する合計三対の第１オリフィス６２ａ…，６２ｂ…により相互に連通するとともに、右ベーンポンプＰＲの吸入ポート５４Ｒ…および吐出ポート５５Ｒ…は第２サイドプレート２３のセンタープレート３０を貫通する合計三対の第１オリフィス６２ａ…，６２ｂ…により相互に連通する。また左右のベーンポンプＰＬ，ＰＲの吸入ポート５４Ｌ…，５４Ｒ…は第２サイドプレート２３のセンタープレート３０を貫通する第２オリフィス６３…により相互に連通するとともに、左右のベーンポンプＰＬ，ＰＲの吐出ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…は第２サイドプレート２３のセンタープレート３０を貫通する第２オリフィス６３…により相互に連通する。
【００４２】
左ベーンポンプＰＬの吸入ポート５４Ｌ…および吐出ポート５５Ｌ…の何れか高圧側は第２サイドプレート２３の左バルブプレート３１Ｌに設けたチェックバルブ５８Ｌ…を介してベーン押上ポート３７ｂに連通し、また右ベーンポンプＰＲの吸入ポート５４Ｒ…および吐出ポート５５Ｒ…の何れか高圧側は第２サイドプレート２３の右バルブプレート３１Ｒに設けたチェックバルブ５８Ｒ…を介してベーン押上ポート３７ｂに連通する。左ベーンポンプＰＬの吸入ポート５４Ｌ…および吐出ポート５５Ｌ…の何れか低圧側は第２サイドプレート２３の左バルブプレート３１Ｌに設けたチェックバルブ６１Ｌ…を介してリザーバ３９Ｌ，３９Ｒに連通し、また右ベーンポンプＰＲの吸入ポート５４Ｒ…および吐出ポート５５Ｒ…の何れか低圧側は第２サイドプレート２３の右バルブプレート３１Ｒに設けたチェックバルブ６１Ｒ…を介してリザーバ３９Ｌ，３９Ｒに連通する。
【００４３】
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。
【００４４】
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５Ｌ，５Ｒを介して左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲ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のベーンポンプＰＬ，ＰＲ（即ち、左右のカムリング２２Ｌ，２２Ｒ）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ＷＲＬ，ＷＲＲの回転は、左右の車軸１３Ｌ，１３Ｒからローターシャフト３５Ｌ，３５Ｒを介して左ベーンポンプＰＬのロータ３７Ｌおよび右ベーンポンプＰＲのロータ３７Ｒに伝達される。前輪ＷＦＬ，ＷＦＲにスリップが発生しておらず、従って前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの回転数が等しいときには、左右のカムリング２２Ｌ，２２Ｒの回転数と左右のロータ３７Ｌ，３７Ｒ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ＰＬ，ＰＲ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。
【００４５】
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ＷＦＬ，ＷＦＲがスリップすると、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲの回転に連動する左右のベーンポンプＰＬ，ＰＲのカムリング２２Ｌ，２２Ｒと、後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの回転に連動する左右のベーンポンプＰＬ，ＰＲのロータ３７Ｌ，３７Ｒ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ＰＬ，ＰＲは吐出ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…から吐出した作動油を吸入ポート５４Ｌ…，５４Ｒ…より吸入する。吐出ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…から吐出された作動油は左右の第１オリフィス６２ａ…，６２ａ…を通過して吸入ポート５４Ｌ…，５４Ｒ…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ＰＬ，ＰＲに負荷が発生し、この負荷が駆動力として左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに伝達される。しかして、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲ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６２ａ…，６２ｂ…の径を減少させるほど、左右のベーンポンプＰＬ，ＰＲの負荷が増加して後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに伝達される駆動力が増加する。
【００４６】
車両Ｖが低速でタイトな旋回を行うとき、左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲの旋回軌跡の平均半径よりも左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの旋回軌跡の平均半径が小さくなるため、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲに接続された左右のカムリング２２Ｌ，２２Ｒと、後輪ＷＲＬ，ＷＲＲに接続された左右のロータ３７Ｌ，３７Ｒとの間に相対回転が発生する。しかも左右の後輪ＷＲＬ，ＷＲＲ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ＰＬ，ＰＲで異なっている。このとき、左右のベーンポンプＰＬ，ＰＲの吐出ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…から吐出された作動油は左右の第１オリフィス６２ａ…，６２ｂ…を経て吸入ポート５４Ｌ…，５４Ｒ…に還流し、また左右のベーンポンプＰＬ，ＰＲが吐出した作動油の差分は、第２オリフィス６３…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ＰＬ，ＰＲ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旋回を妨げる方向のヨーモーメントを軽減することができる。
【００４７】
例えば、左後輪ＷＲＬを除く左右の前輪ＷＦＬ，ＷＦＲおよび右後輪ＷＲＲが泥濘にはまったような場合、スリップする前輪ＷＦＬ，ＷＦＲに連動してカムリング２２Ｌ，２２Ｒ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ＷＲＲも、右カムリング２２Ｒからベーン５２…、ロータ３７Ｒおよびロータシャフト３５Ｒ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ＷＲＬには左カムリング２２Ｌからベーン５２…、ロータ３７Ｌおよびロータシャフト３５Ｌ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６３…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。
【００４８】
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ＷＦＬ，ＷＦＲの回転数が後輪ＷＲＬ，ＷＲＲの回転数を上回る場合には、ロータ３７Ｌ，３７Ｒが正転方向（図３の矢印Ａ方向）に相対回転し、吸入ポート５４Ｌ…，５４Ｒ…から作動油が吸入されて吐出ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…から作動油が吐出される。その結果、高圧側の吐出ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…に連なるチェックバルブ５８Ｌ…，５８Ｒ…が開弁するため、高圧側の吐出ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…がベーン押上ポート３７ｂ，３７ｂに連通するとともに、ベーン押上ポート３７ｂ，３７ｂと低圧側の吸入ポート５４Ｌ…，５４Ｒ…との連通が該吸入ポート５４Ｌ…，５４Ｒ…に連なるチェックバルブ５８Ｌ…，５８Ｒ…により遮断される。しかして、ベーン押上ポート３７ｂ，３７ｂに伝達された油圧によってベーン５２…を半径方向外側に付勢し、その先端を左右のカムリング２２Ｌ，２２Ｒの内周面に圧接することができる。
【００４９】
一方、車両Ｖが急制動を行う場合には、ＡＢＳ（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ＷＦＬ，ＷＦＲが後輪ＷＲＬ，ＷＲＲ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ＷＲＬ，ＷＲＲの回転数が前輪ＷＦＬ，ＷＦＲの回転数を上回ると、ロータ３７Ｌ，３７Ｒが逆転方向（図３の矢印Ｂ方向）に相対回転し、吐出ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…から作動油が吸入されて吸入ポート５４Ｌ…，５４Ｒ…から作動油が吐出される。その結果、高圧側の吸入ポート５４Ｌ…，５４Ｒ…に連なるチェックバルブ５８Ｌ…，５８Ｒ…が開弁するため、高圧側の吸入ポート５４Ｌ…，５４Ｒ…がベーン押上ポート３７ｂ，３７ｂに連通するとともに、ベーン押上ポート３７ｂ，３７ｂと低圧側の吐出ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…との連通が該吐出ポート５５Ｌ…，５５Ｒ…に連なるチェックバルブ５８Ｌ…，５８Ｒ…により遮断される。しかして、ベーン押上ポート３７ｂ，３７ｂに伝達された油圧によってベーン５２…を半径方向外側に付勢し、その先端を左右のカムリング２２Ｌ，２２Ｒの内周面に圧接することができる。
【００５０】
さて、ベーンポンプＰＬ，ＰＲが高速回転して作動油の吐出圧が増加すると、ベーン押上ポート３７ｂ内に収納されたシールリング４４の上面ａ′に径方向内向きの荷重が作用し、合い口４４ａの作用でシールリング４４が縮径することで、シールリング４４の傾斜ガイド面ｄ′がベーン押上ポート３７ｂの傾斜ガイド面ｄに押し付けられる。すると両傾斜ガイド面ｄ′，ｄの作用でシールリング４４が軸線Ｌ方向に付勢され、その第２側面ｃ′が第１サイドプレート２１Ｌ，２１Ｒあるいは第２サイドプレート２３の摺動面Ｓｓに押し付けられるため、シールリング４４の傾斜ガイド面ｄ′および第２側面ｃ′がそれぞれベーン押上ポート３７ｂの傾斜ガイド面ｄおよび第１サイドプレート２１Ｌ，２１Ｒあるいは第２サイドプレート２３の摺動面Ｓｓに密着してシール性を発揮する。
【００５１】
その結果、ベーン押上ポート３７ｂ内の高圧の作動油はシールリング４４に阻止されてロータシャフト３５Ｌ，３５Ｒの周囲の低圧部にリークできなくなり、作動油のリークによるベーンポンプＰＬ，ＰＲの性能低下が防止される。特に、作動油の温度が高くなると粘性が低下してリークが発生し易くなるが、このような場合にシールリング４４で作動油のリークを効果的に抑制することが可能となる。
【００５２】
一方、ベーンポンプＰＬ，ＰＲが低速回転して作動油の吐出圧が減少すると、ベーン押上ポート３７ｂ内に収納されたシールリング４４の上面ａ′に作用する径方向内向きの荷重が減少するため、シールリング４４はベーン押上ポート３７ｂ内でフローティング状態になり、シールリング４４の傾斜ガイド面ｄ′とベーン押上ポート３７ｂの傾斜ガイド面ｄとが離反し、かつシールリング４４の第２側面ｃ′と第１サイドプレート２１Ｌ，２１Ｒあるいは第２サイドプレート２３の摺動面Ｓｓとが離反する。その結果、シールリング４４のシール性が低下してベーン押上ポート３７ｂ内の作動油がロータシャフト３５Ｌ，３５Ｒの周囲の低圧部にリークするが、もともとベーンポンプＰＬ，ＰＲの低速回転時には作動油の吐出圧が減少するため、作動油のリーク量も僅かなものとなって特に支障が生じることはない。
【００５３】
このように、ベーンポンプＰＬ，ＰＲの低速回転時には、図９（Ｂ）に示すように、シールリング４４はロータ３７Ｌ，３７Ｒのベーン押上ポート３７ｂから離反し、かつ第１サイドプレート２１Ｌ，２１Ｒあるいは第２サイドプレート２３の摺動面Ｓｓから離反するため、ロータ３７Ｌ，３７Ｒがシールリング４４から摩擦抵抗を受けることがなくなり、ロータ３７Ｌ，３７Ｒを回転させるのに必用な駆動力を低減することができる。特に、ベーンポンプＰＬ，ＰＲの始動時の油圧が立ち上がる前にシールリング４４の摩擦抵抗が低減するので、ベーンポンプＰＬ，ＰＲのスムーズな始動が可能になる。
【００５４】
以上のように、作動油が高圧になってリークが発生し易いベーンポンプＰＬ，ＰＲの高速回転時にシールリング４４のシール機能を発揮させ、また作動油が低圧になってリークが発生し難いベーンポンプＰＬ，ＰＲの低速回転時にシールリング４４をフローティング状態にして摩擦抵抗の発生を抑制するので、ベーンポンプＰＬ，ＰＲの性能向上およびベーンポンプＰＬ，ＰＲの駆動力の低減を効果的に両立させることができる。
【００５５】
しかも、既存のベーン押上ポート３７ｂをシールリング４４を収納するシールリング収納溝に利用したので、特別のシールリング収納溝を設ける必要をなくして、シールリング収納溝の加工工数の削減およびロータ３７Ｌ，３７Ｒの小型化を図ることができる。
【００５６】
図１２〜図１４はシールリング４４の第２、第３実施例を示すものである。
【００５７】
第１実施例のシールリング４４の合い口４４ａは接線方向に対して傾斜した単純な平面で切断されているが、第２、第３実施例のシールリング４４の合い口４４ａは、対向端部の横断面がクランク状あるいは凸形状になっており、そのクランク状あるいは凸形状の部分が相互に噛み合いながら円周方向に摺動できるように構成されている。従って、これらのシールリング４４の合い口４４ａを通しての作動油の漏洩を効果的に阻止し、シールリング４４によるシール性を一層高めることができる。尚、シールリング４４の合い口４４ａの数は１個である必用はなく、２個以上であっても良い。
【００５８】
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。
【００５９】
例えば、実施例ではハイドロリックカップリング装置Ｈ用のベーンポンプＰＬ，ＰＲ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。
【００６０】
また実施例ではシールリング収納溝（ベーン押上ポート３７ｂ）をロータ３７Ｌ，３７Ｒ側に設けているが、それを第１サイドプレート２１Ｌ，２１Ｒあるいは第２サイドプレート２３側に設けることができる。
【００６１】
また実施例ではシールリング４４を金属製としているが、テフロン等の合成樹脂製とすることも可能である。
【００６２】
また実施例ではベーン押上ポート３７ｂおよびシールリング４４の両方が傾斜ガイド面ｄ，ｄ′を備えているが、シールリング４４側の傾斜ガイド面ｄ′は省略可能である。例えば、シールリング４４が円形断面であっても、ベーン押上ポート３７ｂ側の傾斜ガイド面ｄによってシール性を発揮させることができる。
【００６３】
【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、ロータおよびサイドプレートの摺動面の何れか一方に形成した環状のシールリング収納溝に径方向内側が該摺動面に向かって傾斜する傾斜ガイド面を形成したので、このシールリング収納溝に収納されたシールリングに径方向外側から内側に高圧の作動媒体の圧力が作用すると、ガイド面に案内されたシールリングがロータおよびサイドプレートの摺動面の何れか他方と前記傾斜ガイド面とに押し付けられることで、作動媒体の圧力が高圧でリークが発生し易いときほど高いシール性を発揮させて該作動媒体のリークを防止することができる。
【００６４】
一方、シールリング収納溝に収納されたシールリングに径方向外側から内側に作用する作動媒体の圧力が低い場合には、シールリングはロータおよびサイドプレートの摺動面の何れか他方と前記傾斜ガイド面とに殆ど押し付けられず、あるいは極弱く押し付けられるので、シールリングとロータとの間に作用する摩擦抵抗を低減し、ロータを回転させるのに必用な駆動力を低減することができる。このとき、シールリングのシール性も低下するが、作動媒体の圧力が低いためにリーク量が増加する虞はない。
【００６５】
また請求項２に記載された発明によれば、シールリング収納溝がロータのベーン溝の底部を相互に連通するベーン押上ポートを兼ねるので、ロータにシールリング収納溝およびベーン押上ポートの両方を加工する必要がなくなり、加工工数の削減およびロータの小型化を図ることができる。
【００６６】
また請求項３に記載された発明によれば、シールリングの合い口を相互に噛み合う形状としたので、その合い口を通しての作動媒体の漏洩を阻止してシール性を一層高めることができる。
【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６−６線断面図
【図７】図４および図５の７−７線断面図
【図８】図４の８−８線断面図
【図９】図７の９部拡大図
【図１０】シールリングの斜視図
【図１１】ハイドロリックカップリング装置の油圧回路図
【図１２】第２、第３実施例に係るシールリングの正面図
【図１３】図１２の１３−１３線拡大断面図
【図１４】図１２の１４−１４線拡大断面図
【符号の説明】
２１Ｌ      第１サイドプレート（サイドプレート）
２１Ｒ      第１サイドプレート（サイドプレート）
２２Ｌ      カムリング
２２Ｒ      カムリング
２３        第２サイドプレート（サイドプレート）
３７Ｌ      ロータ
３７Ｒ      ロータ
３７ａ      ベーン溝
３７ｂ      ベーン押上ポート（シールリング収納溝）
４４                シールリング
４４ａ      合い口
５２        ベーン
５４Ｌ      吸入ポート
５４Ｒ      吸入ポート
５５Ｌ      吐出ポート
５５Ｒ      吐出ポート
ｄ′        傾斜ガイド面
Ｓｒ        摺動面
Ｓｓ        摺動面
【図１】
2004301100.tif 000003
【図２】
2004301100.tif 000004
【図３】
2004301100.tif 000005
【図４】
2004301100.tif 000006
【図５】
2004301100.tif 000007
【図６】
2004301100.tif 000008
【図７】
2004301100.tif 000009
【図８】
2004301100.tif 000010
【図９】
2004301100.tif 000011
【図１０】
2004301100.tif 000012
【図１１】
2004301100.tif 000013
【図１２】
2004301100.tif 000014
【図１３】
2004301100.tif 000015
【図１４】
2004301100.tif 000016