JP4674688B2 - 油圧駆動システム - Google Patents

Description

本発明は、可変容量ポンプあるいはモータを含むタイプの油圧駆動システムに関するものであり、特に、車両作動サイクルの一部の間はポンプとして、また、車両作動サイクルの他の一部の間はモータとして作動するポンプ−モータユニットを含むタイプの油圧駆動システムに関するものである。
さらに具体的には、本発明は、変位方向及び傾斜角度が、一対の油圧アクチュエータに接続される制御圧力のみよって変えられる可変斜板を備えるタイプのポンプ−モータユニットを含む油圧駆動システムに関するものである。

また、本発明の油圧駆動システムは、ほとんどの車両作動サイクル中に、主車両変速機として有効に作動するそのような駆動システムを含む種々のタイプの油圧システムに利用することができるが、本発明は、車両用油圧回生ブレーキシステムを含む油圧駆動システムに使用するとき、特に有利であり、これに関連して説明する。
しかしながら、本発明は、車両駆動システムのみに関連するものではなく、種々のタイプの定置設備及び／または工業設備に使用することができる。そこで、以下の使用及び添付した請求の範囲では、「駆動ライン」からトルクを受けとること、あるいは、「駆動ライン」へ駆動トルクを伝達することは、車両駆動システムの一部の駆動ラインや、他の非車両タイプの駆動システムだけでなく、あらゆる種類のトルクを伝達する駆動ラインを意味し、含んでいることを理解すべきである。

回生ブレーキ機能を有する車両油圧駆動システムでは、駆動システムは、上述したポンプ−モータユニットに追加して、高圧アキュムレータ及び低圧アキュムレータと、特に、高圧アキュムレータとポンプ−モータユニットとの間の流体の流れを制御するコントロールバルブを含んでいる。
本発明の油圧駆動システムでは、ポンプ−モータユニットの斜板は、ポンプ−モータユニットがポンプモードで作動されるとき（ポンプ−モータユニットが駆動ラインからトルクを受け取るとき）に第１変位方向へ傾けられ、次に、斜板は、「オーバーセンター」に移動して、ポンプ−モータユニットがモータモードで作動されるとき（ポンプ−モータユニットが駆動ラインへトルクを伝達するとき）に第２変位方向へ変位される。

さらに、駆動システムの当業者には理解されるように、「制御圧力」は高圧アキュムレータにより供給され、ポンプ−モータユニットの斜板を、第１変位方向あるいは第２変位方向に向けて駆動するために使用される。
高圧アキュムレータとポンプ−モータユニットとの間には、主制御バルブが配設されており、この主制御バルブは、斜板の油圧アクチュエータの一方に制御圧力を接続すると共に、斜板の油圧アクチュエータの他方をシステムの低圧側に接続させる。
このような配置は、グループ（シリンダバレル及びピストン）を回転させる主アキシャルピストンポンプを駆動する同一の入力軸を駆動するチャージポンプから制御圧力を受ける一般的な可変容量アキシャルピストンポンプとは異なっている。

また、本発明で使用されるタイプのポンプ−モータユニットと一般的な可変容量アキシャルピストンポンプとの他の相違は、油圧アクチュエータ及び斜板のセンタリングに関することである。一般的なアキシャルピストンポンプでは、各油圧アクチュエータは、スプリング式センタリングであるが、一方、本発明のポンプ−モータユニットでは、アクチュエータは、おそらくセンタリングスプリング、すなわち、リターンスプリングを備えていない。本発明のポンプ−モータユニットから一般的なセンタリングスプリングを省略したいくつかの理由がある。
一般的なセンタリングスプリングは、大きく（収容することが困難）、また、高価であり、斜板をニュートラル位置から変位位置へ移動させるために相当量の油圧エネルギを必要とする。最後に、本発明のポンプ−モータユニット内に、大型で高張力センタリングスプリングが存在する場合は、ユニットを種々のモードに変更させる応答時間が実質的に増加してしまう。

そのため、斜板の変位は、実質的に、システムの高圧側（実施の形態では、高圧アキュムレータ）とシステムの低圧側（同様に、低圧アキュムレータ）との間の圧力差のみ（に比例する）の関数となる。当業者であれば理解できるように、ここで参照されるシステムの低圧側は低圧アキュムレータを備えるが、これは基本的に本発明の特徴とするところではない。本質的なことは、「低圧源」があることであり、これは低圧アキュムレータであるが、単にポンプ−モータユニットのケースドレン領域、すなわち、（加圧されているかされていないかのどちらかの）リザーバに過ぎない。全ての本質的な事項は、少なくとも大気圧よりもわずかに大きい圧力源であり、その理由は以下に明らかになる。

上述したタイプの油圧駆動システムは、作動の際に非常に満足できるものであり、システムの商業的実施形態の開発中にわかったことであるが、本発明が存在しなければ、少なくとも１つの作動状態では、ポンプ−モータユニットは作動できないおそれがある。
システムの高圧側からのリークがある場合（延長「アイドル」期間がある場合）、高圧アキュムレータはリークダウンされ、同じ圧力で低圧アキュムレータもリークダウンされ、続いて、ポンプ−モータユニットの両方の油圧アクチュエータが、同じ低圧になってしまう。
この説明した状態では、ポンプの斜板は中央位置（ニュートラルで、変位量ゼロ）に移動する。引き続きシステムロジックが斜板の変位を指令したときに、ポンプ−モータユニットは、ポンプモードまたはモータモードのいずれかで作動されるが、斜板をニュートラル位置から適当な変位位置へ移動させる圧力差は存在しない。

したがって、本発明の１つの目的は、上述したタイプのポンプ−モータユニットを備え、システムの高圧側がリークダウンしたときに変位することができないというポンプ−モータユニットの斜板の問題を解決することができる改良した油圧駆動システムを提供することにある。

本発明の他の具体的な目的は、ポンプ−モータユニットを使用して、システムの高圧側及び低圧側が同圧の場合でも、斜板の油圧アクチュエータが斜板を変位位置へ移動させることができる改良した油圧駆動システムを提供することにある。

本発明の上記及び他の目的は、駆動ラインからトルクを受け取るポンプモードで作動可能であると共に、駆動ラインへ駆動トルクを伝達するモータモードで作動可能な油圧ポンプ−モータユニットを含む油圧駆動システムの提供によって達成される。高圧アキュムレータは、ポンプ−モータユニットの第１ポートと流体接続され、低圧源は、ポンプ−モータユニットの第２ポートと流体接続される。ポンプ−モータユニットは、ニュートラル位置と、このニュートラル位置に関して反対側に位置する第１及び第２変位位置を有する斜板を含んでいる。さらに、ポンプ−モータユニットは、斜板と共同して斜板を第１及び第２変位位置へそれぞれ変位させる第１及び第２油圧アクチュエータを備えている。主制御手段は、第１及び第２油圧アクチュエータに流体接続されると共に、高圧アキュムレータ及び低圧源に流体接続されており、斜板の変位は、実質的に高圧アキュムレータと低圧源との間の流体圧力差のみに比例する。第１油圧アクチュエータは、ピストンボアを区画して、この第１ピストンボア内に第１制御ピストンを配設するハウジング部を含んでおり、第１制御ピストンは、主制御手段に流体接続される第１有効面積を有している。

改良された油圧駆動システムは、第２ピストンボアを区画して、この第２ピストンボア内に第２制御ピストンを配設するハウジング部を含み、第２制御ピストンが主制御手段に流体接続される第２有効面積を有している第２油圧アクチュエータを特徴とする。第２有効面積は、少なくとも第１有効面積よりもわずかに大きく、高圧アキュムレータ及び低圧源が実質的に同一圧力になった場合に、第１及び第２有効面積の両方に作用する制御圧力により、斜板をニュートラル位置から第２変位位置へ変位させる。

本発明の限定を意図しない図面を参照すると、図１は、本発明の油圧駆動システムに特に適したタイプの車両駆動システムを示している。図１に概略的に示された車両システムは、４つの駆動輪Ｗを有しており、本発明は、４輪駆動の車両（あるいは、背景技術で述べたように、車両用駆動輪を有するもの）に限定されないことを理解すべきである。本発明は、また、２輪のみを駆動する車両に使用することができ、この場合には、二つの駆動輪は後輪あるいは前輪のいずれでもよい。各駆動車輪Ｗには、一般的なホイールブレーキＢが連動しており、その詳細は本発明の一部を形成しないため、ホイールブレーキＢは、以下に簡単に説明するにとどめる。好適には、ホイールブレーキＢは、当業者には公知であり商業的に入手可能なタイプのＥＨＢ（電気−油圧ブレーキ）システム全体の一部とすることができる。

この車両は、全体として符号１１で示される車両駆動システムを含んでおり、この車両駆動システムは、車両エンジン１３及び変速機１５を含んでいる。エンジン１３及び変速機１５の特定のタイプ及びこれらの構造の詳細、また、駆動システムの配置等は、添付した請求の範囲に列挙された範囲を除いて本発明の一部を形成するものではないため、ここでは、さらに説明しないことを理解されたい。
さらに、本発明は、「エンジン」として考えられるものに特に使用することに限定されないため、本発明の範囲内において、「エンジン」として参照するものは、あらゆるタイプの出力源または他の原動機を意味し、含むことを理解されたい。

変速機１５から後方に、全体として符号１７で示される駆動ラインが延在している。この実施の形態では、例示に過ぎないが、駆動ライン１７は、前部駆動軸１９、中間駆動軸（図１では図示せず）、後部駆動軸２３、車輪間デファレンシャル２５及び左右リアアクスル軸２７、２９を含んでいる。当業者であれば、本明細書を読んで理解することにより、車両駆動システム１１全体の理解を容易にするために、駆動ライン１７が軸１９及び２３を含むものとして図示されると共に説明されており、限定のためではないことを理解するであろう。

この実施の形態では、駆動システム１１は、また、左右の前部アクスル軸３１及び３３を含んでいる。引き続き図１を参照すると、既に述べた一般的な「機械的」要素に加えて、駆動システム１１は、全体として符号３５で示される油圧ポンプ−モータユニットを含んでおり、このポンプ−モータユニット３５の前方にバルブマニホールド３７が配置されている。バルブマニホールド３７の前方には、低圧アキュムレータ３９が取付けられ、バルブマニホールド３７の後方には高圧アキュムレータ４１が取付けられているが、この特定の配置は反対にすることができ、または、変更したり、他の方法で再配置することもできる。また、バルブマニホールド３７及びアキュムレータ３９、４１の特定の設計及び詳細は（以下に示す範囲を除いて）、本発明の本質的特徴ではないため、ここでは、これらの構造の詳細を図示しないし、また、説明しないことを理解されたい。その代りに、図２のシステム概略図に関連して、一般的な機能及び作動を簡単に説明するが、本発明のポンプ−モータユニット３５及びそれを制御する斜板を説明するための「周囲の状況」として、油圧駆動システムのいくつかの作動モードを説明するために必要な範囲にとどめる。

引き続き図１を参照すると、図１に示す油圧駆動システム全体の理解を容易とするために、ポンプ−モータユニット３５が少し詳細に示されている。ポンプ−モータユニット３５は、全体として符号４３で示されるクラッチアセンブリ部と、全体として符号４５で示されるポンプ−モータ部を含んでいる。中間駆動軸は、ポンプ−モータユニット３５を貫通して延在しており、好適には、その前端部に、前方駆動軸１９を連結するために（図示しない）ユニバーサルジョイントカップリングを備えていることがわかる。同様に、中間駆動軸は、好適には、その後端部に、後方駆動軸２３を連結するために（同様に図示しない）ユニバーサルジョイントカップリングを備えているが、本発明の範囲内において、他の方法により、図示されると共に説明された特定の配置は反対にすることができ、あるいは、変更することができる。こうして、ポンプ−モータユニット３５は、ポンプモードまたはモータモードのいずれかにより、駆動ラインから駆動トルクを受け取るか、あるいは、駆動ラインへ駆動トルクを伝達する。

主に図２を参照すると、ポンプ−モータユニット３５及び２つのアキュムレータ３９、４１を除いて、図２の油圧概略図に示される他の全てのものは、一般的に図１に示すバルブマニホールド３７内に含まれるか、または、バルブマニホールド３７に取付けられていることを理解すべきである。
また、ポンプ−モータユニット３５がそのニュートラル（変位量ゼロ）状態（この場合には、常に車両は減速−加速サイクルにない）にあるときは、図２に示される油圧システム内には、ポンプ−モータユニット３５と２つのアキュムレータ３９、４１との間に実質的な流れがないことを理解すべきである。しかしながら、このようなシステムの当業者にはよく知られているように、各アキュムレータ３９、４１のプレ−チャージによって、以下に詳述するように、システムは、ポンプ−モータユニット３５がそのニュートラル（変位量ゼロ）状態にある間でも、「加圧された」状態を維持しようとする。

バルブマニホールド３７内に含まれる（図２に示されるような）油圧システムは、モード制御バルブ８１を含み、このモード制御バルブ８１内には、ステップ−オリフィス制御バルブ８３及びソレノイド型モードパイロットバルブ８５が連動して組込まれている。これらのバルブ８１、８３及び８５の機能及び作動は、引き続き少し詳細に説明するが、これらのバルブ８１、８３及び８５に関する以下の説明は、主に本発明を記述するものであり、本発明を限定しようとするものではない。モード制御バルブ８１及び他のバルブ８３，８５の構造及び作動は、ロドニィ ブイ．シンが、「油圧駆動システム及びその改良した制御バルブアセンブリ」として、２００４年４月２７日に出願した米国特許出願１０／８３２９６７により詳細に示され、説明されている。

ポンプ−モータユニット３５は可変容量タイプであるため、図２に示されて符号８７及び８９で示されるタイプの一対の油圧サーボアクチュエータのようなある種の可変容量手段を含んでいる。
サーボアクチュエータ８７及び８９は、一般的な電気−油圧コントローラ９１（以下、添付した請求の範囲において、油圧アクチュエータ８７及び８９用の「主制御手段」として参照される）の出口に流体接続されている。
コントローラ９１の機能は、加圧流体を導管９３からサーボアクチュエータ８７、８９の一方へ導通して、斜板９５を、所望の「モード」、すなわち、所望の角度及び変位量にすべく適当に調整することであり、これらの全てのことは、ポンプ及びモータ技術、特にアキシャルピストンポンプ技術の当業者には一般的によく知られていることである。
本発明に関連するタイプの油圧駆動システムの技術における当業者は、一般的なＨＳＴシステムと同様に、ポンプ−モータユニット３５の斜板９５からコントローラ９１への機械的なフィードバックがなされるべきことを理解するであろう。しかしながら、好適には、コントローラ９１へのフィードバックは、斜板９５の位置の表示を含んで電気的に行われる。あらゆるタイプのフィードバック配置（すなわち、何もかも全部）が本発明の範囲内に含まれることを理解すべきである。

図２に示されるように、高圧アキュムレータ４１及び電気−油圧コントローラ９１との間に隔離バルブ９７が直列に配置されており、この隔離バルブは、好適には、ソレノイドで作動されるポペットタイプのバルブである。油圧駆動システム１１が作動しているときはいつでも、隔離バルブ９７が「オン」であり、すなわち、高圧（「制御圧力」）が高圧アキュムレータ４１からコントローラ９１へ自由に導通されている。油圧駆動システム１１が「オフ」のときはいつでも、隔離バルブ９７は、図２に示される位置にばね付勢されて、ポンプ−モータ３５及びコントローラ９１を高圧アキュムレータ４１から流体的に「隔離」された状態に保持して、システムの非作動中にアキュムレータ４１がコントローラ９１を介して「リークダウン」しないようにしている。ここで駆動システムが「オフ」されていることは、車両が減速−加速サイクルにないときの車両作動サイクルの一部、同様に、車両が全く作動していないとき（エンジン「オフ」状態）の両方を意味し、かつ、含んでいることを理解されたい。

引続き主に図２を参照すると、駆動システム１１は、全体として符号９９で示されるバイパスバルブアセンブリを含んでおり、このバイパスバルブアセンブリは、「アンロード」バルブまたは「ダンプ」バルブとも呼ばれており、これらの用語は、バルブ技術においてよく知られている。このため、バイパスバルブアセンブリ９９は、エンジンが「オフ」のときはいつでもポンプ−モータユニット３５を「アンロード」させて、意図しないトルクが駆動ライン１７に伝達されないようにしている。
油圧回路技術の当業者にはよく知られているように、バイパスバルブアセンブリ９９は、一般的に、ポンプ−モータユニット３５を「アンロード」させる回路を含んでいる。バイパスバルブアセンブリ９９のような特定のサブシステムにおける詳細な設計及び作動を決定することは、当業者の能力の範囲内であると考える。

また、油圧駆動システム１１は、全体として符号１０１で示されるリリーフバルブを含んでおり、このリリーフバルブは、図２に示されるように、閉位置にばね付勢されている。リリーフバルブ１０１の入口は導管１０３に接続され、この導管は、高圧アキュムレータ４１のポートとモード制御バルブ８１の入口とを相互に接続している。導管１０３の圧力が所定の最大圧力を超えるときはいつでも、リリーフバルブ１０１が導管１０３から導管１０５（引き続き明らかになるように、システムの「低圧」側として考えることができる）への接続を許容する位置へ付勢される（図２における「下方」）。最後に、引き続き図２を参照すると、油圧駆動システム１１は、全体として符号１０７で示されるフィルタ回路を含んでおり、このフィルタ回路は、本発明の一部を形成するものではないので、さらに詳細には説明しない。

引き続き図２を参照すると、ポンプ−モータユニット３５は、導管手段１０９によってモード制御バルブ８１に接続される符号Ａで示されるポートを含んでいることがわかる。 また、ユニット３５は、導管手段１１１によってフィルタ回路１０７に流体接続される符号Ｂで示されるポートを含んでおり、また、このポートは導管１０５にも接続されており、これらの導管１０５及び１１１が、上述したように、システムの「低圧」側を形成する。以下の説明からわかるように、ポンプ−モータユニット３５がポンプモードにあるとき、ポートＡは出口ポート（図２のポンプ記号の矢印参照）となり、また、ユニット３５がモータモードにあるとき、ポートＡは加圧された入口ポートとなり、また、ポートＢは排出される出口ポートとなる。

引き続き図２を参照して、油圧駆動システム１１の一般的な作動について簡単に説明する。
上述したように、車両が減速も加速もしていないとき、ポンプ−モータユニット３５（図１のポンプ−モータ部４５）は、クラッチアセンブリ手段４３によって中間駆動軸からクラッチ離脱され、図１に示す車両システム全体は、あたかも油圧駆動システム１１が存在しないのと同じように作動する。

車両オペレータがブレーキ操作を開始したとき、クラッチアセンブリ部４３が作動されて、ポンプ−モータユニット３５が駆動ライン１７にクラッチ結合され、適当な指令信号が電気−油圧コントローラ９１に供給されて（ユニット３５がモータモードの場合）、（車両の前方移動による）駆動ライン１７の回転によって、ポンプ−モータユニット３５が加圧流体をポートＡから導管１０９へ吐出するような方向に斜板９５を変位させることになる。油圧回生ブレーキシステムの当業者にはよく知られているように、斜板９５の変位（駆動ライン１７の回転毎の流体出力）は、一般的に、車両オペレータがブレーキペダルを踏込む大きさに比例する。オペレータによって加えられたブレーキトルク、すなわち、ブレーキペダルの変位に比例する斜板９５の変位をどのように設定するかは、当業者にはよく知られていることであるが、斜板９５の変位を設定するために選択されるの特定の手段、あるいは、基準は、本発明の本質ではない。

ポンプ−モータユニット３５がポンプモードにあると、導管１０９を介して導通される加圧流体がモード制御バルブ８１内のポペット部材１１３を離座させて、加圧流体が導管１０３に流入し、そこから高圧アキュムレータ４１を加圧する。この実施の形態では、例示に過ぎないが、高圧アキュムレータ４１はガス充填タイプのものである。油圧は、最小限の量のオイルが常に高圧アキュムレータ４１内に保持されるように（導管９３及び１０３の両方の中に常に最小限のチャージ圧力があるように）維持される必要がある。一般的な減速サイクルの終期では、高圧アキュムレータ４１は、ほぼ最大システム圧力に、一般的に約５０００ｐｓｉ（３．４５ＭＰａ）に加圧される。

ブレーキサイクルの減速部分の完了時において、車両オペレータがブレーキペダルを解放し、その後アクセルペダルを踏込み始めると、適当な信号が電気−油圧コントローラ９１に伝送されて、ポンプ−モータユニット３５にポンプモード（上述した）からモータモードへの移行を指令する。
モータモードでは、斜板９５は、ユニットがポンプモードにあるときとは反対の角度に配置される（すなわち、斜板９５は、「オーバー−センター」を行なう）。ポンプ−モータユニット３５がモータモードにあるとき、斜板９５は、ポンプ−モータユニット３５を通る流れ（ポートＡからポートＢ）によってポンプ−モータユニット３５がトルクを駆動ライン１７に伝達して、駆動ライン１７を車両の前進移動に対応する方向に駆動するように、配置される。
この実施の形態では、例示に過ぎないが、モード制御バルブ８１は、加圧流体が常に導管１０９から導管１０３へ流れることができるように構成されている（すなわち、ポンプモード）。しかしながら、モードパイロットバルブ８５がそのソレノイドに適当な入力信号を受信したときだけは、ポペット部材１１３の開弁を補助する適当なパイロット信号１１５が生じて、アキュムレータ４１から導管１０３、続いて、導管１０９を介してポンプ−モータユニット３５のポートＡへの高圧流体の流れを比較的制限なく許容する。

この実施の形態では、例示に過ぎないが、低圧アキュムレータ３９は、ガス充填タイプであり、ポンプ−モータユニットの入口ポートＢを、常に最小限の入力チャージ圧力、約５０ｐｓｉ（０．０３４５ＭＰａ）に維持する。これは、ユニット３５が高圧アキュムレータ４１に吐出した後に、サイクルの減速部分の終期に向かうときでさえ真実である。サイクルの加速部分が終了後、低圧アキュムレータ３９がほとんど全部のオイルを保持したときに、この実施の形態では例示に過ぎないが、低圧アキュムレータ３９内の圧力は、約１５０ｐｓｉ（０．１０３５ＭＰａ）に上昇する。

主に図３を参照すると、図２に概略的に示すよりも大きな構造で詳細に、ポンプ−モータユニット３５が示されている。図２の概略図（及び一般的なアキシャルピストン形態）では、サーボアクチュエータ８７及び８９は、同じように示されている。しかしながら、背景技術において少し詳細に説明したように、本発明には含まれないが、十分に満足することができない従来のサーボアクチュエータ配置には１つの作動状態が存在する。もしも、特に車両が一定の期間作動されない場合には、例えば、コントローラ９１を介して高圧アキュムレータ４１からのリーク−ダウンが起きて、図２に示す油圧駆動システム全体が低圧で「同圧」（多分、ケースドレン圧力と等しくなる）になるかもしれない。説明した状態が起こると、サーボアクチュエータを所望のストロークで移動させるために（システムの「高圧」側から「低圧」側へ）有効な圧力差が生じないであろう。

本発明の１つの特徴によれば、図３及び図４に示すように、サーボアクチュエータ８７は従来の構造である。ハウジング部１１７（好適には、主ポンプハウジングからは分離されているが、エンドカバー内等に組み付けることも可能である）には、第１ピストンボア１１９が形成されており、この第１ピストンボア内に、電気−油圧コントローラ９１に流体接続される有効面積Ａ１の有する第１制御ピストン１２１が往復運動するように配置されている。本発明は、添付した請求の範囲に列挙した事項以外に、特定タイプの、あるいは、従来タイプのサーボアクチュエータに制限されるものではないことを理解すべきである。それゆえ、例示に過ぎないが、第１制御ピストン１２１は、「スリッパ１２３」を含んでおり、その機能は斜板９５（図３に示す）の表面に載せることである。

本発明の主とする特徴によれば、図５に最もよく示すように、サーボアクチュエータ８９は、サーボアクチュエータ８７とは同様の形状ではなく、その相違は、引き続き説明する。本発明によれば、サーボアクチュエータは、多数の部品及び特徴は同じ、あるいは、同様であるが、１つの大きな相違点があることを理解すべきである。第２ボア１２５が形成されたハウジング部１１７は、少なくとも第１ピストンボア１１９よりもわずかに大きい。第２ピストンボア１２５内、すなわち、より正確には、第２制御ピストンアセンブリ内には第２制御ピストン１２７が配置されている。この実施の形態では、第２制御ピストン１２７は、スリッパ１３１を備えた比較的小さいピストン部１２９を含んでおり、このスリッパは、図４に示すスリッパ１２３と同様の構造であり、また、同様の目的を達成する。

また、第２制御ピストン１２７は、小さいピストン部１２９に適宜の手段で装着された比較的大きなピストン部１３３を含んでおり、これらのピストン部１２９及び１３３は、第２ピストンボア１２５内で単一ユニットとして一緒に往復運動する。本発明によれば、大きいピストン部１３３は、電気−油圧コントローラ９１に流体接続される有効面積Ａ２を有しており、この有効面積Ａ２は、少なくとも第１制御ピストン１２１の有効面積Ａ１よりもわずかに大きく形成されているが、その理由は後述する。ハウジング部１１７には、第２ピストンボア１２５の前方部分１３７、すなわち、ボア１２５と大きいピストン部１３３との間に配設される部分に開口して連通される径方向の通路１３５が形成されている。
この実施の形態では、例示に過ぎないが、軸方向ベント通路１３９があり、このベント通路１３９は、その前端が（図５の左側）径方向通路１３５に連通し、また、その後端は大気（１４．７ｐｓｉ、１．０ｂａｒ）に開放されているが、その理由は後述する。

作動時には、通常の制御圧力が第１制御ピストン１２１または第２制御ピストン１２７のどちらかに導通されたときに、斜板９５は所望の方向（傾斜方向）及び所望の範囲（傾斜角度）に移動されるが、この作動は、可変容量アキシャルピストン装置に関する技術の当業者にはよく知られていることである。
もしも、リーク−ダウン状態が存在する場合には、導管９３，１０５，１０９及び１１１内の流体圧力は、全て実質的に同じ低圧（すなわち、約５０ｐｓｉ（３．４ｂａｒ）から約１５０ｐｓｉ（１０．２ｂａｒ））になってしまう。このようなリーク−ダウン状態、および、本発明ではない従来技術にユニットでは、図４に示すような両方のサーボアクチュエータは、同一の低圧が両方の制御ピストン（これらは同じ有効面積を有している）に作用して、ポンプ−モータユニットの斜板は、この斜板を所望の位置へ変位させる有効な手段がないと、特に、斜板が既にニュートラル状態にある場合には、斜板の最後の位置に留まってしまう。

本発明によれば、低圧（リーク−ダウン状態中）は、制御ピストン１２１の両端に作用して効果的にバランスしているが、制御ピストン１２１の有効面積Ａ１上に力を発生させる。同時に、同じ低圧が制御ピストン１２７の有効面積Ａ２上に力を発生させるが、有効面積Ａ２の面積が有効面積Ａ１の面積よりもわずかに大きく、前方部分１３７が大気に連通されているため、正味圧力が、図５において、制御ピストン１２７を左に移動させて、斜板９５を「反対」の変位位置へ移動させる。このように、前方部分１３７に流体が保持されている場合のように移動が抵抗をうけないので、前方部分１３７が、通路手段１３５及び１３９を介して大気に連通されて、図５において、第２制御ピストン１２７を容易に左に移動させる。今や、「低圧源」（低圧アキュムレータ３９など）が大気よりも大きい流体圧を供給することが重要であることの理由を理解できるだろう。チャンバ１３７を介して大気に連通させることにより、比較的「低い」圧力であっても、第２制御ピストン１２７上に力の不均衡を生じさせて、斜板９５を少なくともわずかに変位した状態に移動させるには十分である。

実質的に油圧システム全体が低圧（ケースなど）で、斜板の変位制御機構の他の全部分は同じ低圧と「見ること」（すなわち、同じ有効面積を有している）に注目することが重要である。それゆえ、例示に過ぎないが、ハウジング部１１７の外部に延在している小さいピストン部１２９の部分は、第１制御ピストン１２１と同様に同じ面積で示されている。このように、本発明の重要な特徴によれば、サーボアクチュエータ８７と８９との間の実質的な差は、これは斜板９５上の力の差であるが、有効面積Ａ１よりも大きい有効面積Ａ２である。

本発明は上述した明細書に詳細に説明されており、また、当業者には、この明細書を読んで理解することにより、本発明の様々な変更及び修正が明らかになると考える。そのような全ての変更及び修正は、添付した請求の範囲内に入る限りは、本発明に含まれるものとする。

本発明の油圧駆動システムが特に適用されるタイプの車両駆動システム全体の概略図である。 本発明のポンプ−モータユニットを含む本発明に関連する油圧駆動システムの実施の形態を示す油圧概略図である。 ポンプ−モータユニットを表す概略図であり、特に、斜板及び斜板を変位させる油圧アクチュエータを示す図である。 図３に概略を示す一般的な第１油圧アクチュエータの軸方向拡大断面図である。 本発明の教示に従って製造された図３に概略を示す第２油圧アクチュエータの軸方向拡大断面図である。

符号の説明

１１ 油圧駆動システム
１７ 駆動ライン
３５ ポンプ−モータユニット
３７ バルブマニホールド
３９ 低圧アキュムレータ（低圧源）
４１ 高圧アキュムレータ
４３ クラッチアセンブリ部
４５ ポンプ−モータ部
８７ サーボアクチュエータ（第１油圧アクチュエータ）
８９ サーボアクチュエータ（第２油圧アクチュエータ）
９１ コントローラ
９５ 斜板
１１９ 第１ピストンボア
１２１ 第１制御ピストン
１２５ 第２ピストンボア
１２７ 第２制御ピストン
１３５ 径方向の通路
１３７ チャンバ
１３９ ベント通路
Ａ１ 第１有効面積
Ａ２ 第２有効面積

Claims (3)

1. 駆動ライン（１７）からトルクを受けてポンプモードで作動可能であると共に、駆動ラインに駆動トルクを伝達するモータモードで作動可能なポンプ−モータユニット（３５）を含む油圧駆動システムであって、
   高圧アキュムレータ（４１）は、前記ポンプ−モータユニット（３５）の第１ポート（Ａ）に流体接続されると共に、低圧源（３９）は、前記ポンプ−モータユニットの第２ポート（Ｂ）に流体接続されており、
   前記ポンプ−モータユニット（３５）は、ニュートラル位置を有すると共に該ニュートラル位置に関して反対側に位置する第１及び第２の変位位置を有する斜板（９５）を含み、さらに、前記ポンプ−モータユニット（３５）は、前記斜板（９５）と共同して、該斜板をニュートラル位置から前記第１及び第２変位位置へそれぞれ作動可能な第１及び第２油圧アクチュエータ（８７，８９）を備えており、
   主制御手段（９１）は、前記第１及び第２油圧アクチュエータ（８７，８９）と流体接続されると共に、前記高圧アキュムレータ（４１）及び前記低圧源（３９）と流体接続されており、
   前記斜板（９５）の変位は、前記高圧アキュムレータ（４１）と前記低圧源（３９）との間の油圧差のみに実質的に比例しており、
   前記第１油圧アクチュエータ（８７）は、第１ピストンボア（１１９）を区画するハウジング部（１１７）と、前記第１ピストンボア（１１９）内に配置された第１制御ピストン（１２１）を含み、該第１制御ピストン（１２１）は、前記主制御手段（９１）に流体接続される第１有効面積（Ａ１）を有しており、さらに、
   （ａ）前記第２油圧アクチュエータ（８９）は、第２ピストンボア（１２５）を区画するハウジング部（１１７）と、前記第２ピストンボア（１２５）内に配設された第２制御ピストン（１２７）を含み、該第２制御ピストン（１２７）は、前記主制御手段（９１）と流体接続される第２有効面積（Ａ２）を有しており、また、
   （ｂ）前記第２有効面積（Ａ２）は、前記第１有効面積（Ａ１）よりもわずかに大きく形成され、前記高圧アキュムレータ（４１）及び前記低圧源（３９）が実質的に同一圧力にある場合、前記第１有効面積（Ａ１）及び前記第２有効面積（Ａ２）の両方に作用する圧力が、前記斜板（９５）をニュートラル位置から第２変位位置へ変位させること、を特徴とする油圧駆動システム。
2. 前記第２ピストンボア（１２５）は前記第２制御ピストン（１２７）と共同して、前記主制御手段（９１）と流体接続される前記第２有効面積（Ａ２）を有する１つのチャンバを形成すると共に、通気口を有する他のチャンバ（１３７）を形成することを特徴とする請求項１に記載の油圧駆動システム。
3. 前記低圧源はガス充填タイプのアキュムレータ（３９）を構成し、前記低圧源（３９）と前記高圧アキュムレータ（４１）は、前記低圧アキュムレータ（３９）内に少なくとも所定の最低制御圧のガス圧が存在する場合に、前記第２制御ピストン（１２７）によって形成される前記他のチャンバ（１３７）が大気圧に連通されることを特徴とする請求項２に記載の油圧駆動システム。
   

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