JPH03210084A - 可変容量ベーンポンプ - Google Patents

可変容量ベーンポンプ

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JPH03210084A
JPH03210084A JP2002099A JP209990A JPH03210084A JP H03210084 A JPH03210084 A JP H03210084A JP 2002099 A JP2002099 A JP 2002099A JP 209990 A JP209990 A JP 209990A JP H03210084 A JPH03210084 A JP H03210084A
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JP
Japan
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cam ring
pressure
oil
pump
chamber
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JP2002099A
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English (en)
Inventor
Kazuya Murota
和哉 室田
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/18—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber
    • F04C14/22—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members
    • F04C14/223—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members using a movable cam
    • F04C14/226—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by changing the eccentricity between cooperating members using a movable cam by pivoting the cam around an eccentric axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/0021—Generation or control of line pressure
    • F16H61/0025—Supply of control fluid; Pumps therefore
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/0021—Generation or control of line pressure

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

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、自動変速機の油圧源等として適用；れる可変
容量ベーンポンプ、特にそのカムリンゴ潤滑技術に関す
る。
（従来の技術） 従来、可変容量ベーンポンプとしては、例メば、ｒ自動
車工学臨時増刊ｖｏ１．３７　Ｎｏ、７　Ｊｌ　　（昭
１６３年り月：■鉄道日本社発行）の第２２３ページに
記載されているものが知られている。
この従来出典には、第７図及び第８図に示すＪうに、ロ
ータ０１．ベーン０２．カムリングｏ３を有し、プレッ
シャレギュレータバルブｏ４の：イードバック油圧に応
じて作動するコントローフ１ピストン０５によりポンプ
ハウジング０６及びオツブカバー０７に対しカムリング
外周側を揺動きせ、ロータ０１とカムリングｏ３との偏
心量を膜化させることにより吐出流量を調整する可変容
量ベーンポンプが示されている。
そして、この可変容量ベーンポンプにおいて、カムリン
グ０３とポンプカバー０７との摺動面間での油切れに基
づく焼き付きを防止する目的で、カムリング０３の側面
に吐出ボートｏ８側から焼き付き易い部位である吸入ボ
ートｏ９側へ油を導くための潤滑溝０１０を形成してい
る。
さらに、前記潤滑溝ｏ１ｏには余圧及びフェーシング摩
耗粉等が詰り易いために油の流れを持たせるべくドレー
ン溝０１１を形成している。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の可変容量ベーンポンプ
にあっては、吐出ポートｏ８から吐出する油の一部をカ
ムリング潤滑のために潤滑溝ｏ１０に供給し、さらに、
ドレーン溝０１１及びカムリング外周室０１２を経過し
てドレーン油路ｏ１３からリザーブタンク０１４に捨て
ることによりカムリング０３を潤滑する方式となってい
る。
この為、吐出油の一部が常にカムリング潤滑のために消
費されることになり、油の漏れ損失が非常に大きくなり
、ポンプ効率が著しく低下するという問題があった。
本発明は、上述のような問題に着目してなされたもので
、容量変更のためにカムリング側を揺動させる可変容量
ベーンポンプにおいて、ポンプ効率を低下させることな
くしかもポンプ吸入負圧を改善しながらケーシングとカ
ムリングとの焼き付きを整然と防止することを第１の課
題とする。
また、上記第１の課題に加え、フィードバック回路系で
の作動油の漏れ損失を改善すると共にカムリングの変位
に比例した潤滑油量を得ることを第２の課題とする。
また、上記第１または第２の課題に加え、ポンプ吸入負
圧のさらなる改善と吐出流量の向上とポンプシステムの
コンパクト化及び低コスト化を図ることを第３の課題と
する。
（課題を解決するための手段） 上記第１の課題を解決するために、請求項１記載の本発
明の可変容量ベーンポンプでは、リーク作動油を積極的
にカムリング外周に溜めると共に溜めた作動油に残圧を
発生させることでカムリングを潤滑する手段とした。
即ち、ロータ、ベーン、カムリングを有し、ケーシング
に対しカムリング側を揺動させ、ロータとカムリングと
の偏心量を変化させることにより吐出流量を調整する可
変容量ベーンポンプにおいて、前記カムリングとケーシ
ングとによって形成され、且つ、このカムリングとケー
シングとの隙間からリークする油をカムリングの外周部
に溜める油圧室と、前記油圧室とドレーン回路との間に
設けられ、吸込ボート部圧との差圧によりカムリングと
ケーシングとの摺動面間に油の流れを生じさせる圧力に
油圧室圧を調圧する圧力制御弁とを備えている事を特徴
とする。
上記第２の課題を解決するために、請求項２記載の本発
明の可変容量ベーンポンプでは、フィードバック回路上
に設けられるオリフィスをコントロールピストンに移し
た手段とした。
即ち、請求項１記載の可変容量ベーンポンプにおいて、
フィードバック油圧によりカムリングを駆動させるコン
トロールピストンに、フィードバック油圧室をカムリン
グの外周に形成された前記油圧室に連通させるオリフィ
スが設けられている事を特徴とする。
上記第３の課題を解決するために、請求項３記載の本発
明の可変容量ベーンポンプでは、圧力制御弁を経過して
ドレーンされる作動油をポンプ吸入側にそのまま戻す手
段とした。
即ち、請求項１または請求項２記載の可変容量ベーンポ
ンプにおいて、前記圧力制御弁のドレーン回路がポンプ
吸入路に連通している事を特徴とする。
（作　用） 請求項１記載の発明のカムリング潤滑作用について説明
する。
ロータを回転させてのポンプ作動時には、カムリングと
ケーシングとによって形成されたカムリング外周部の油
圧室に、カムリングとケーシングとの隙間からリークす
る油が溜められ、この油圧室とドレーン回路との間に設
けられた圧力制御弁により、調圧される。
この調圧により正圧である油圧室圧と負圧である吸込ポ
ート部属とに所定の差圧が生じ、この差圧によりカムリ
ングとケーシングとの摺動面間には高圧側である油圧室
から低圧側である吸込ポート部に向って油の流れが生じ
、この流れる油により摺動面間の隙間に油膜が形成され
る。
即ち、リーク作動油の一部がカムリング潤滑のために用
いられることになり、ポンプ効率を低下させることなく
カムリングの油切れによる焼き付きが整然と防止される
し、また、吸入ポート側への油の流入によりキャビテー
ションの原因となるポンプ吸入負圧が改善される。
請求項２記載の発明の詳細な説明する。
上記カムリング潤滑作用において、コントロールピスト
ンに形成されたオリフィスを介してフィードバック油圧
室の油の一部がカムリングの外周に形成された油圧室に
導入される作用を示す。
即ち、従来はフィードバック回路上に設けられていたオ
リフィスがコントロールピストン側に移された構成とな
っている為、フィードバック回路系でオリフィスを介し
てドレーンされていた作動油が潤滑油として取り込まれ
ることになり、オリフィスによる制御安定性を損なうこ
となく作動油の漏れ損失を解消することが出来る。
また、フィードバック油圧室の油圧が高いほどオリフィ
スから油圧室に導入される油量が増大することでカムリ
ングの変位、つまり潤滑必要量に比例する潤滑油量を得
ることが出来る。
請求項３記載の発明の詳細な説明する。
上記カムリング潤滑作用において、圧力制御弁のドレー
ン回路をポンプ吸入路に連通させていることで、圧力制
御弁を経過してドレーンされる作動油がポンプ吸入側に
そのまま戻される。
従って、幾分かの残圧を持った作動油がポンプに吸入さ
れることになり、キャビテーションの原因となる吸入負
圧がさらに改善されると共に吐出流量が向上するし、ま
た、ドレーン回路の廃止によりポンプシステムのコンパ
クト化及び低コスト化を図ることが出来る。
（第１実施例） まず、構成を説明する。
第１図〜第３図は第１実施例の可変容量ベーンポンプを
示すもので、ロータ１．ベーン２．カムリング３を有し
、プレッシャレギュレータバルブ４のフィードバック油
圧に応じて作動するコントロールピストン５によりポン
プハウジング６及びポンプカバー７（ケーシング）に対
しカムリング３側を揺動させ、ロータ１とカムリング３
との偏心量を変化させることにより吐出流量を調整する
ポンプとしている。
前記ロータ１の両側には、ベーン２の内端が接するベー
ンリング８が設けられている。
前記カムリング３は、ピボットビン９によりポンプハウ
ジング６及びポンプカバー７に対して回動自在に支持さ
れ、ピボットビン９の反対側位置に形成されたスプリン
グシート部３ａにはカムリング３を最大偏心方向に付勢
するリターンスプリング１０が設けられている。
また、カムリング３の一側面には、環状のシール溝３ｂ
が形成され、該シール溝３ｂにはフリクションリング１
１及び○−リング１２が装着されている。
前記コントロールピストン５は、ピボットピン１３によ
りポンプハウジング６及びポンプカバー７に対して回動
自在に支持され、ポンプカバー７とのシール性を保つた
めに、サイドシール１４゜１５とプレーンシール１６が
設けられている。
また、ポンプ吸入系として、リザーブタンク１アから吸
入ポート１８へ作動油を吸入させる吸入回路としての吸
入パイプ１９及び吸入室２０が設けられ、ポンプ吐出系
として、吐出ポート２１からプレッシャレギュレータバ
ルブ４のライン圧油路２２に吐出する吐出回路として吐
出室２３及び吐出油路２４が設けられている。
また、プレッシャレギュレータバルブ４には、前記ライ
ン圧油路２２の他にトルクコンバータ作動圧回路２５及
びフィードバック圧回路２６の３つの回路が接続されて
おり、前記フィードバック圧回路２６は前記コントロー
ルピストン５を作動させるフィードバック圧室２７に連
通し、このフィードバック圧室２７にはブリードオリフ
ィス２８を介して一部をドレーンさせることで得られる
フィードバック圧の作動油が供給される。
第１実施例のカムリング潤滑構造は、前記カムリング３
とコントロールピストン５とポンプハウジング６とポン
プカバー７とによって形成され、且つ、このカムリング
３とポンプカバー７及びコントロールピストン５とポン
プハウジング６との隙間からリークする油をカムリング
３の外周部に溜める油圧室３０と、該油圧室３０とドレ
ーン室３１　（ドレーン回路）との間に設けられ、ポン
プ調圧不良を起こさない範囲の圧力で、吸込ボート部属
との差圧によりカムリング３とポンプカバー７との摺動
面間隙ｔに油の流れを生じさせる圧力に油圧室圧を調圧
するチエツク弁３２（圧力制御弁）とによって構成され
ている。
前記チエツク弁３２は、弁体としてのチエツクポール３
２ａと、油圧室圧を設定するスプリング３２ｂと、スプ
リングシートとしてのプラグ３２ｃを有して構成されて
いる。
前記ドレーン室３１は、ドレーン油路３３を介してリザ
ーブタンク１７に連通している。
次に、作用を説明する。
（イ）ポンプ吐出量制御作用 ロータ１の回転に伴なって吐出ポート２１から吐出され
るポンプ吐出油は、プレッシャレギュレータバルブ４を
経由し、ライン圧回路２２．トルクコンバータ作動圧回
路２５及びフィードバック圧回路２６の３つの回路に流
入する。
そして、ポンプが高回転になると、プレッシャレギュレ
ータバルブ４のスプールが第１図右方向に移動し、フィ
ードバック圧を発生させる。
このフィードバック圧は、フィードバック圧室２γに導
入され、コントロールピストン５をリターンスプリング
１０に抗して第１図下方向に押し下げ、カムリング３と
ロータ１との偏心量を変えて吸入容積を小さくし、吐出
量を低減する。
即ち、ポンプ高回転時に余分な流量の吐出を抑制して低
回転から高回転までポンプ吐出量を必要最小限とするこ
とでポンプ駆動トルクの低減を図るようにしている。
（ロ）カムリング潤滑作用 ロータ１を回転させてのポンプ作動時には、カムリング
３とコントロールピストン５とポンプハウジング６とポ
ンプカバー７とによって形成されたカムリング外周部の
油圧室３０に、カムリング３及びコントロールピストン
５とポンプハウジング６及びポンプカバー７との隙間か
ら第１図の点線矢印のように流れてリークする油が溜め
られ、この油圧室３０とドレーン室３１との間に設けら
れたチエツク弁３２により、油圧室３０がポンプ調圧不
良を起こさない範囲で残圧を保つように調圧される。
この調圧により正圧である油圧室圧と負圧である吸込ポ
ート部属とに所定の差圧が生じ、この差圧によりカムリ
ング３とポンプカバー７との摺動面間には高圧側である
油圧室３０から低圧側である吸込ポート１８部に向って
第１図実線矢印のように油の流れが生じ、この流れる油
により摺動面隙間ｔに油膜が形成される。
以上説明してきたように、第１実施例の可変容量ベーン
ポンプにあっては、油圧室３０とチエツク弁３２により
リーク作動油の一部をカムリング潤滑のために用いる構
成とした為、吐出油をカムリング潤滑に用いる場合のよ
うなポンプ効率を低下させることなく、カムリング３の
摺動面における油切れによる焼き付きが整然と防止され
る。
また、吸入ポート１８側への油の流入によりキャビテー
ションの原因となるポンプ吸入負圧が改善され、この結
果、キャビテーションの発生防止は勿論のこと、キャビ
テーションノイズの防止やキャビテーションによる浸食
防止や容積効率の向上を図ることができる。
（第２実施例） まず、構成を説明する。
第１実施例と異なる構成について説明すると、第４図に
示すように、フィードバック油圧によりカムリングを駆
動させるコントロールピストン５に、フィードバック油
圧室２７をカムリング３の外周に形成された油圧室３０
に連通させるブリードオリフィス３８が設けられている
。
即ち、第１図に示すように、フィードバック圧油路２６
に設けていたブリードオリフィス２８を廃止し７、この
オリフィスをコントロールピストン５側に移した構成と
している。
尚、他の構成は第１実施例と同様であるので対応する構
成に同一符号を付して説明を省略する。
次に、作用を説明する。
上記第１実施例において説明したカムリング潤滑作用時
には、リーク作動油のみならず、コントロールピストン
５に形成されたブリードオリフィス３８を介してフィー
ドバック油圧室２７の油の一部が第４図の実線矢印に示
すようにカムリング３の外周に形成された油圧室３０に
導入され、油圧室３０からカムリング３とポンプカバー
７との摺動面間には高圧側である油圧室３０から低圧側
である吸込ポート１８部に向って油の流れが生じる作用
を示す。尚、他の作用については第１実施例と同様であ
る。
以上説明してきたように、第２実施例の可変容量ベーン
ポンプにあっては、フィードバック圧油路２６上に設け
られていたブリードオリフィス２８がコントロールピス
トン５側に移された構成となっている為、フィードバッ
ク圧油路２６でブリードオリフィス２８を介してドレー
ンされていた作動油が潤滑油として取り込まれることに
なり、オリフィスによる制御安定性を損なうことなく作
動油の漏れ損失を解消することが出来る。
また、フィードバック油圧室２７の油圧が高いほどブリ
ードオリフィス３８から油圧室３０に導入される油量が
増大することでカムリング３の変位大の時に潤滑油量大
というように、潤滑必要量に比例する潤滑油量を得るこ
とが出来る。
尚、ブリードオリフィス３８に逆流防止が必要な場合に
は、第５図に示すように、逆止弁３９を設ける。
（第３実施例） まず、構成を説明する。
第２実施例と異なる構成について説明すると、第６図に
示すように、圧力制御弁３２を経過してドレーンされる
作動油をポンプ吸入側にそのまま戻す、即ち、吸入側に
配置した圧力制御弁３２の出口部を吸入室連通路４０（
ドレーン回路）を介してポンプ吸入室２０に連通させた
構成としている。
尚、他の構成は第２実施例と同様であるので対応する構
成に同一符号を付して説明を省略する。
次に、作用を説明する。
上記カムリング潤滑作用において、圧力制御弁３２を経
過してドレーンされる作動油が、第６図点線矢印に示す
ように、ポンプ吸入室２０にそのまま戻され、ポンプ吸
入室２０に戻された作動油はリザーバタンク１７に回収
されることなく吸入ポート１８から吸入される。尚、他
の作用については第２実施例と同様である。
以上説明してきたように、第３実施例の可変容量ベーン
ポンプにあっては、圧力制御弁３２を経過してドレーン
される作動油をポンプ吸入側にそのまま戻す構成とした
為、幾分かの残圧を持つた作動油がポンプに吸入される
ことになり、キャビテーションの原因となるポンプ吸入
負圧が第１実施例や第２実施例に比べてさらに改善され
る。
つまり、大幅な音振低減と容積効率の向上が達成される
。
そして、ドレーン作動油が加わることによる吸入流量の
増大に伴なって吐出流量が向上する。
また、油圧室３０からのドレーン回路を完全に廃止でき
ることによりポンプシステムのコンパクト化及び低コス
ト化を図ることが出来る。
尚、この第３実施例では、圧力制御弁３２を吸入側に配
置することで、ドレーン室３１を介することなく油圧室
３０からドレーンされる作動油を吸入室連通路４０を介
して吸入室２０の戻すことができ構成的にも簡潔で好ま
しい例を示したが例えば、第４図に示す第２実施例のポ
ンプでドレーン室３１と吸入室２０とをポンプカバー７
等に形成した油路により連通ずるような例としても良い
。
以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体的
な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本
発明に含まれる。
（発明の効果） 以上説明してきたように、請求項１記載の本発明にあっ
ては、容量変更のためにカムリング側を揺動させる可変
容量ベーンポンプにおいて、リーク作動油を積極的にカ
ムリング外周に溜めると共に溜めた作動油に残圧を発生
させることでカムリングを潤滑する手段とした為、ポン
プ効率を低下させることなくしかもポンプ吸入負圧を改
善しなからケーシングとカムリングとの焼き付きを整然
と防止することが出来るという効果が得られる。
また、請求項２記載の本発明の可変容量ベーンポンプに
あっては、フィードバック回路上に設けられるオリフィ
スをコントロールピストンに移した手段とした為、上記
請求項１記載の発明の効果に加え、フィードバック回路
系での作動油の漏れ損失を改善すると共にカムリングの
変位に比例した潤滑油量を得ることが出来るという効果
が得られる。
また、請求項３記載の本発明の可変容量ベーンポンプに
あっては、圧力制御弁を経過してドレーンされる作動油
をポンプ吸入側にそのまま戻す手段とした為、上記請求
項１または請求項２記載の発明の効果に加え、ポンプ吸
入負圧のさらなる改善と吐出流量の向上とポンプシステ
ムのコンパクト化及び低コスト化を図ることが出来ると
いう効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明第１実施例のポンプカバーを外した状態
での可変容量ベーンポンプを示す図、第２図は第１図Ｉ
−Ｉ線による断面図、第３図は第１実施例の可変容量ベ
ーンポンプを示す分解斜視図、第４図は本発明第２実施
例のポンプカバーを外した状態での可変容量ベーンポン
プを示す図、第５図はコントロールピストンのオリフィ
ス部を示す図、第６図は本発明第３実施例のポンプカバ
ーを外した状態での可変容量ベーンポンプを示す図、第
７図は従来のポンプカバーを外した状態での可変容量ベ
ーンポンプを示す図、第８図は第７図ＩＩ−ＩＩ線によ
る断面図である。 １・・・ロータ ２・・・ベーン ３・・・カムリング ４・・・プレッシャレギュレータバルブ５・・・コント
ロールピストン ６・・・ポンプハウジング（ケーシング）７・・・ポン
プカバー（ケーシング） ３０・・・油圧室 ３１・・・ドレーン室（ドレーン回路）３２・・・チエ
ツク弁（圧力制御弁） ｔ・・・摺動面間隙 ３８・・・ブリードオリフィス ２０・・・ポンプ吸入室

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １）ロータ、ベーン、カムリングを有し、ケーシングに
    対しカムリング側を揺動させ、ロータとカムリングとの
    偏心量を変化させることにより吐出流量を調整する可変
    容量ベーンポンプにおいて、前記カムリングとケーシン
    グとによって形成され、且つ、このカムリングとケーシ
    ングとの隙間からリークする油をカムリングの外周部に
    溜める油圧室と、 前記油圧室とドレーン回路との間に設けられ、吸込ポー
    ト部圧との差圧によりカムリングとケーシングとの摺動
    面間に油の流れを生じさせる圧力に油圧室圧を調圧する
    圧力制御弁と、 を備えている事を特徴とする可変容量ベーンポンプ。 ２）請求項１記載の可変容量ベーンポンプにおいて、 フィードバック油圧によりカムリングを駆動させるコン
    トロールピストンに、フィードバック油圧室をカムリン
    グの外周に形成された前記油圧室に連通させるオリフィ
    スが設けられている事を特徴とする可変容量ベーンポン
    プ。 ３）請求項１または請求項２記載の可変容量ベーンポン
    プにおいて、 前記圧力制御弁のドレーン回路がポンプ吸入路に連通し
    ている事を特徴とする可変容量ベーンポンプ。
JP2002099A 1990-01-09 1990-01-09 可変容量ベーンポンプ Pending JPH03210084A (ja)

Priority Applications (2)

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JP2002099A JPH03210084A (ja) 1990-01-09 1990-01-09 可変容量ベーンポンプ
US07/638,569 US5178525A (en) 1990-01-09 1991-01-08 Variable volume type vane pump with lubricating oil reservoir

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JP2002099A JPH03210084A (ja) 1990-01-09 1990-01-09 可変容量ベーンポンプ

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