JP4900109B2 - ラジアルピストンポンプ - Google Patents

Description

この発明は、第１の部材と第２の部材との相対回転によって、シリンダ室に液体が吸入・吐出されるラジアルピストンポンプに関するものである。

従来、第１の部材と第２の部材とが回転軸線を中心として相対回転すると、第１の部材または第２の部材に設けられた動作部材が前記回転軸線を中心として半径方向に往復動し、シリンダ室に液体が吸入・吐出されるラジアルピストンポンプが知られており、そのラジアルピストンポンプの一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載された動力伝達装置は、エンジンからインプットシャフトに至る経路にラジアルピストンポンプが設けられており、そのラジアルピストンポンプが、オイル吐出機能と、動力伝達機能とを兼備している。前記ラジアルピストンポンプは、前記エンジンのクランクシャフトに設けられたインナーレースと、前記インプットシャフトに設けられたアウターレースとを有している。そして、前記インナーレースにはシリンダおよびピストンが設けられており、ピストンがインナーレースの半径方向に動作可能に構成されている。このピストンによりボールが支持されている。

さらに、シリンダにはピストンに臨む油室が設けられており、この油室には吸入油路および吐出油路が接続されている。一方、アウターレースには環状のカム面が形成されており、このカム面は半径方向の外側に向けて湾曲した凸部と、半径方向の内側に向けて突出した凹部とが円周方向で交互に、かつ、連続して配置されている。そして、エンジントルクが前記インナーレースに伝達されて、前記インナーレースと前記アウターレースとが相対回転すると、前記ボールが前記カム面に沿って転動するとともに、前記ピストンが回転軸線を中心として半径方向に往復動して、前記油室へのオイルの吸入、および油室からのオイルの吐出がおこなわれる。また、前記ボールとカム面との係合力により、前記クランクシャフトと前記インプットシャフトとの間で動力伝達がおこなわれる。なお、ラジアルピストンポンプをトルク伝達装置として用いる技術の一例は、特許文献２、３にも記載されている。

特開２００５−２５６９６０号公報 特開平２−２６６１２５号公報 特開平２−１２０５２０号公報

しかしながら、上記の特許文献１に記載されているラジアルピストンポンプにおいては、油室に吸入・吐出されるオイルの容量を変更できず、その点で改良の余地があった。

この発明は上記事情を背景としてなされたものであって、液体の容量を変更可能なラジアルピストンポンプを提供することを目的としている。

上記目的を達成するため請求項１の発明は、回転軸線を中心として相対回転可能に配置された第１の部材および第２の部材と、前記第１の部材に前記回転軸線を中心として全周に亘って形成され、かつ、回転軸線を中心とする半径方向に変位された第１カムと、前記第２の部材に取り付けられ、かつ、前記第１カムに接触した状態で前記回転軸線を中心として半径方向に動作する動作部材と、前記第２の部材に設けられ、かつ、前記動作部材の動作により液体が吸入および吐出されるシリンダ室とを備えたラジアルピストンポンプにおいて、前記動作部材に設けられ、かつ、前記シリンダ室に吸入される液体が通過する吸入通路と、前記動作部材に取り付けられ、かつ、前記吸入通路を開閉する吸入弁と、前記第１の部材の円周方向に沿って設けられ、かつ、前記吸入弁を開閉させるために前記半径方向に変位された第２カムと、前記第１カムと前記第２カムとを前記回転軸線を中心とする円周方向に相対移動させるアクチュエータとを備えていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記吸入弁は、前記動作部材に設けられ、かつ、前記吸入通路を形成する弁座と、前記第２カムに接触し、かつ、前記第１の部材と第２の部材との相対回転によって動作して前記弁座に接触・離間する第１弁体とを有しており、第１カムの円周方向の変位量に対する前記第１カムの半径方向の変位量よりも、前記第２カムの円周方向の変位量に対する前記第２カムの半径方向の変位量の方が少なく構成されていることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項２の構成に加えて、前記動作部材は、前記第１カムに接触して転動する転動体と、この転動体を転動可能に支持する支持軸とを有しており、この支持軸が、前記第１弁体を半径方向に動作可能に支持する構成を有していることを特徴とするものである。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの構成に加えて、前記第１カムは、前記動作部材を前記半径方向で外側に向けて動作させる引上用カムと、この引上用カムに対向して形成され、かつ、前記動作部材を前記半径方向で内側に向けて動作させる押付用カムとを有していることを特徴とするものである。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの構成に加えて、前記第１の部材が回転可能に設けられており、前記第１カムと前記第２カムとを円周方向に相対移動させる油圧アクチュエータが、前記回転軸線を中心とする半径方向で前記第１カムおよび第２カムの外側に配置されており、この油圧アクチュエータは、前記第１部材に半径方向に沿って設けられた油路と、この油路に接続された油圧室と、この油圧室の油圧に応じて前記第２カムを円周方向に動作させるピストンとを有していることを特徴とするものである。

請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの構成に加えて、前記シリンダ室から吐出される液体が通過する吐出通路と、この吐出通路を開閉する吐出弁とを有し、この吐出弁は、前記第２の部材に取り付けられた軸部を中心として動作する第２弁体を有しており、前記第２の部材には回転軸が含まれており、前記回転軸線と垂直な平面に沿った方向に前記軸部が設けられており、前記第２弁体の固定端から自由端の領域に亘って前記回転軸の長手方向に沿って傾斜面が形成されており、前記傾斜面は、前記第２弁体の自由端から固定端に近づくことに伴い回転軸が大径となる方向に傾斜していることを特徴とするものである。

請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれかの構成に加えて、車両の駆動力源から車輪に至る動力伝達経路にベルト式無段変速機が配置されており、前記駆動力源から前記ベルト式無段変速機に至る経路、または前記ベルト式無段変速機から車輪に至る経路のいずれか一方に、前記第１の部材および第２の部材が配置されており、前記動作部材と前記第１カムとの係合力により、前記第１の部材と第２の部材との間で動力伝達がおこなわれる構成であることを特徴とするものである。

請求項１の発明によれば、第１の部材と第２の部材とが相対回転して、動作部材が第１カムに沿って回転軸線の半径方向に往復動すると、吸入通路を経由してシリンダ室に液体が吸入され、かつ、このシリンダ室から液体が吐出される。また、第１弁体が第２カムに接触しており、前記第１の部材と第２の部材とが相対回転すると、吸入弁により前記吸入通路が開閉される。さらに、前記第１カムと前記第２カムとを前記回転軸線を中心とする円周方向に相対移動させることにより、前記ピストンの動作中における吸入行程および吐出行程と、前記吸入弁による吸入通路の開閉動作とのタイミングを変更することができ、前記シリンダ室に吸入・吐出される液体の容量を変更できる。

請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、第１弁体が動作して弁座に接触・離間し、吸入通路を開閉する。また、第１部材と第２部材との相対回転速度に対して、前記第１弁体が動作する速度を緩やかにすることができ、前記第１弁体と弁座との衝突による衝撃を緩和できる。

請求項３の発明によれば、請求項２の発明と同様の効果を得られる他に、転動体が前記第１カムに接触して転動し、動作部材が前記半径方向に動作する。この転動体を転動可能に支持する支持軸が、前記第１弁体を半径方向に動作可能に支持する機構として共用化されている。

請求項４の発明によれば、請求項１ないし３のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、対象物を工具で切削加工して、引上用カムおよび押付用カムを有する第１の部材を製造する場合に、工具を回転させながら移動させる単一の工程をおこなうことで、引上用カムおよび押付用カムを同時に成形できる。また、前記第１の部材の円周方向で、引上用カムと押付用カムとの位相ズレ量の増加を抑制できる。

請求項５の発明によれば、請求項１ないし４のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、油路を経由して油圧室にオイルが供給され、この油圧室の油圧に応じてピストンが動作して、第２カムが円周方向に動作する。また、前記第１の部材が回転すると、その遠心力で前記油圧室の油圧が高まるため、前記油圧室の油圧を制御する油圧を低下できる。

請求項６の発明によれば、請求項１ないし５のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、前記シリンダ室から吐出される液体が通過する吐出通路が、吐出弁により開閉される。この吐出弁の第２弁体は、軸部を中心として動作する。さらに、回転軸の一部を大径化できるとともに、前記第２弁体の動作を傾斜面により規制できる。

請求項７の発明によれば、請求項１ないし６のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、駆動力源の動力が前記第１の部材または第２の部材に伝達されて、第１の部材と第２の部材とが相対回転するとともに、前記動作部材と前記第１カムとの係合力により、前記第１の部材と第２の部材との間で動力伝達がおこなわれる。すなわち、ラジアルピストンポンプは、動力伝達装置としての機能を兼備している。また、前記駆動力源の動力が、ベルト式無段変速機を経由して車輪に伝達される。

この発明において、第１の部材および第２の部材は回転軸線を中心として相対回転可能に配置されている。また、この発明においては、第１の部材または第２の部材のうち、少なくとも一方が回転可能に構成される。言い換えれば、いずれか一方の部材は回転不可能に固定された固定構造物でもよい。第１の部材または第２の部材のうち、回転可能に設けられる部材は、動力源の動力が伝達されるように構成されており、前記動力源の動力が一方の部材に伝達されて、第１の部材と第２の部材とが相対回転する。第１の部材または第２の部材のうち、回転可能に設けられる部材、つまり、回転要素には、回転軸、歯車、スプロケット、スリーブ、プーリ、キャリヤ、環状部材などの要素が含まれる。これに対して、いずれか一方の部材が回転不可能に固定される場合、この固定要素としては、ラジアルピストンポンプが配置されるケーシングまたはハウジング自体、ケーシングまたはハウジングに取り付けられるブラケットもしくはフレーム、ケーシングまたはハウジングに設けられる隔壁などが挙げられる。さらに、前記ケーシングまたはハウジングは、動力源に固定される構造、または車体に固定される構造のいずれでもよい。さらに、車体自体に何れか一方の部材を固定してもよい。

前記動力源としては、熱エネルギを運動エネルギに変換する動力装置である内燃機関を用いることが可能である。さらに、内燃機関としては、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、ＬＰＧエンジン、メタノールエンジンなどを用いることができる。また動力源としては電動機を用いることも可能である。電動機は電気エネルギを運動エネルギに変換する動力装置である。また、電動機は直流電動機または交流電動機のいずれでもよい。また、電動機としては、発電機能を兼備した発電・電動機を用いることも可能である。さらには、内燃機関および電動機の両方を動力源として用いることも可能である。さらにまた、動力源として、油圧モータ、フライホイールシステムを用いることも可能である。

前記第１の部材に全周に亘って第１カムが形成されており、この第１カムは回転軸線を中心とする半径方向に変位されている。この第１カムは、前記回転軸線を中心として環状に形成される湾曲面であり、前記回転軸線と垂直な平面内における形状としては、波形形状、楕円形状、前記回転軸線から中心を偏心させた真円形状などを用いることができる。この第１カムは動作部材が接触するものであり、第１の部材と第２の部材とが相対回転すると、前記第１カムから前記動作部材に対して半径方向の力が与えられて、前記動作部材が前記第１カムの形状に倣って半径方向に動作する。この発明において、第２の部材には動作部材が取り付けられており、その動作部材は、前記回転軸線を中心とする半径方向に動作するピストンと、このピストンに取り付けられ、かつ、前記第１カムに接触する転動体とを有する。この転動体としては、ローラまたはボールを用いることが可能である。

一方、前記第２の部材にはシリンダ室が設けられており、このシリンダ室には吸入通路および吐出通路が接続されている。この吸入通路および吐出通路は、液体、例えば、水、オイル、不凍液、薬液、温水などが通過する通路であり、具体的な構造としては、開口部、ポート、窪み、溝、貫通孔などが挙げられる。そして、前記動作部材の動作によりシリンダ室の圧力が変化するとともに、前記吸入通路および吐出通路に対するシリンダ室の圧力差に基づいて、前記シリンダ室に液体が吸入および吐出される。また、前記吸入通路には吸入弁が設けられており、この吸入弁により吸入通路が開閉される。より具体的には、前記吸入弁により前記吸入通路の液体通過面積が制御される。また、吸入通路を経由してシリンダ室へ液体が吸入され、シリンダ室の液体が吸入通路を経由して排出される。これに対して、シリンダ室から液体が吐出される場合に限り吐出通路を通過する。すなわち、吐出通路は吐出専用であり、吸入通路は吸入・吐出の兼用である。この吸入弁は、前記吸入通路を形成する弁座と、前記半径方向または回転軸線方向に動作する第１弁体とを有している。さらに、前記第１の部材の円周方向に沿って、第２カムが環状に設けられている。この第２カムは、前記吸入弁を制御するためのもの、より具体的には第１弁体の動作を制御する機構である。

この発明においては、半径方向における動作部材の動作に連動して、吸入弁が開閉されるように構成されている。より具体的には、半径方向における動作部材の動作に連動して、前記第１の弁体が動作するように構成されている。この場合、前記第１弁体の動作方向が、前記動作部材の動作方向と同じ方向となるように構成してもよいし、前記第１弁体の動作方向が、前記動作部材の動作方向とは異なる方向となるように構成してもよい。さらに、前記吐出弁は、シリンダ室の圧力と吐出通路との圧力差に基づいて、開閉されるように構成されたバルブである。また、第１の弁体および第２の弁体の形状は、ボール、板、スプールなどのいずれでもよい。さらにこの発明において、アクチュエータは、第２カムを円周方向に動作させる動作力を発生する機構であり、油圧式アクチュエータまたは電磁式アクチュエータ、または機械式アクチュエータを用いることが可能である。油圧式アクチュエータは、油圧を第２カムに与えて第２カムを動作させる機構である。電磁式アクチュエータは、電磁力（磁気吸引力）を第２カムに与えて第２カムを動作させる機構である。機械式アクチュエータは、機械的な押圧力を第２カムに与えて第２カムを動作させる機構である。

この発明におけるラジアルピストンポンプは、液体の吸入および吐出をおこなう液体機械として用いる他に、動力伝達装置として用いることも可能である。ラジアルピストンポンプを動力伝達装置として用いる場合、第１の部材および第２の部材がともに回転可能に配置される。そして、前記動作部材と前記第１カムとの係合力により、前記第１の部材と第２の部材との間で動力伝達がおこなわれる。このラジアルピストンポンプを動力伝達装置として用いる場合、例えば、駆動力源から車輪に至る動力伝達経路にラジアルピストンポンプを配置することが可能である。また、駆動力源から車輪に至る動力伝達経路に、ラジアルピストンポンプおよび変速機を配置することが可能である。変速機とは、入力回転数と出力回転数との比を変更可能な伝動装置である。また、変速機としては無段変速機、または有段変速機のいずれでもよい。

無段変速機は、入力回転数と出力回転数との比を、無段階に（連続的に）変更可能な変速機であり、無段変速機としては、ベルト式無段変速機またはトロイダル型無段変速機が挙げられる。この無段変速機を用いる場合、前記駆動力源から前記無段変速機に至る経路、または前記無段変速機から車輪に至る経路のいずれか一方に、前記第１の部材および第２の部材を配置することが可能である。なお、有段変速機は、入力回転数と出力回転数との比を、段階的に（不連続に）変更可能な変速機であり、有段変速機としては、遊星歯車式変速機、選択歯車式変速機、常時噛み合い式変速機等が挙げられる。前記ラジアルピストンポンプを車両に用いる場合、駆動力源の動力が、第１の部材を経由して第２の部材に伝達される構成、または、駆動力源の動力が、第２の部材を経由して第１の部材に伝達される構成のいずれであってもよい。また、この発明のラジアルピストンポンプを車両に用いる場合、前記第１の部材および第２の部材の回転軸線は、車両の前後方向、または車両の左右方向のいずれに沿って配置されていてもよい。

つぎに、この発明を具体例に基づいて説明する。図２には、この発明のラジアルピストンポンプを有する車両Ｖｅのパワートレーンおよび制御系統の一例が、模式的に示されている。まず、車両Ｖｅのパワートレーンについて説明すれば、駆動力源としてのエンジン１が設けられており、エンジントルクが、ラジアルピストンポンプ７を経由してインプットシャフト２に伝達される構成となっている。また、前記インプットシャフト２のトルクが、ベルト式無段変速機３およびデファレンシャル４を経由して車輪５に伝達される構成となっている。前記ラジアルピストンポンプ７および前記インプットシャフト２およびベルト式無段変速機３およびデファレンシャル４は、ケーシング６０内に配置されている。このケーシングは、前記エンジン１の外壁に固定されている。

また、エンジン１のクランクシャフト（図示せず）との間で動力伝達可能なトルク伝達軸６が設けられている。このトルク伝達軸６とクランクシャフトとの間に、トルク変動を吸収するダンパ機構、所定値以下のトルクを伝達するトルクリミッタなどを設けることも可能である。前記トルク伝達軸６およびインプットシャフト２が回転軸線Ａ１を中心として回転可能に配置されているとともに、前記トルク伝達軸６からインプットシャフト２に至る動力伝達経路に、前記ラジアルピストンポンプ７が設けられている。このラジアルピストンポンプ７の構成例を図１および図２に基づいて説明する。図１は、回転軸線Ａ１に沿った方向における断面図である。このラジアルピストンポンプ７は、前記トルク伝達軸６に取り付けられたインナーレース８と、前記インプットシャフト２に取り付けられたアウターレース９とを有している。

まず、前記インナーレース８は前記トルク伝達軸６と一体回転するように連結されている。このインナーレース８は、前記回転軸線Ａ１を中心として環状に構成されている。また、インナーレース８には、円周方向に所定間隔をおいて複数のシリンダ１１０が形成されている。各シリンダ１１０は、インナーレース８の外周面に開口された略円筒形状の凹部である。また、各シリンダ１１０内にはピストン１１１が各々配置されている。各ピストン１１１は円筒形状に構成されており、そのピストン１１１の軸線（図示せず）と前記シリンダ１１０の軸線（図示せず）とが略一致する向きで、前記シリンダ１１０内にピストン１１１が配置されている。すなわち、前記ピストン１１１の軸線および前記シリンダ１１０の軸線は、共に前記トルク伝達軸６の半径方向に沿って配置されている。このような構成により、各ピストン１１１は前記シリンダ１１０内で、前記トルク伝達軸６の半径方向に往復動可能である。

つぎに、前記ピストン１１１を前記半径方向に動作させるための機構について説明する。まず、前記ピストン１１１における前記トルク伝達軸６の半径方向で外側の端部には支持軸１１２が取り付けられている。この支持軸１１２は円柱形状を有しており、その支持軸１１２の中心線（図示せず）は前記回転軸線Ａ１と平行に構成されている。また、前記支持軸１１２は前記ピストン１１１に対して回転不可能に固定されている。この支持軸１１２にはローラ１１３が回転可能に取り付けられている。このローラ１１３は、前記ピストン１１１の内部に配置されており、そのローラ１１３の外周面の一部が前記ピストン１１１の外部に露出されている。そして、このローラ１１３は、後述するカム面に接触して転動することにより、前記ピストン１１１を半径方向で内側に向けて押圧する力を発生させる機構である。さらに、前記ピストン１１１には、支持腕１１４を介してローラ１１５が取り付けられている。このローラ１１５の回転中心線（図示せず）も前記回転軸線Ａ１と平行に構成されている。前記ローラ１１５の外周面のうち、前記回転軸線Ａ１を中心とする半径方向で内側に相当する部分が外部に露出している。

一方、前記アウターレース９は、前記インプットシャフト２と一体回転するように、例えば、スプライン結合、セレーション結合などにより接続されている。このアウターレース９は、前記回転軸線Ａ１を中心として半径方向で外向きに延ばされたフランジ部１１６を有している。また、このフランジ部１１６に連続して前記回転軸線Ａ１に沿った方向に延ばされた円筒部１１７が設けられている。この円筒部１１７は、前記インナーレース８の外側を取り囲むように配置されており、その円筒部１１７の内周にカム面１１８が形成されている。このカム面１１８は回転軸線Ａ１を中心として環状に構成されており、前記回転軸線Ａ１と垂直な平面内におけるカム面１１８の形状を、図３に模式的に示す。この図３に示すように、前記カム面１１８は略波形に構成されている。つまり、カム面１１８は半径方向の外側に向けて窪むように湾曲した複数の谷部１１９と、半径方向の内側に向けて突出するように湾曲した複数の山部１２０とが、円周方向で交互に、かつ、連続して配置されている。

また、前記フランジ部１１６に連続して前記回転軸線Ａ１に沿った方向に延ばされた他の円筒部１２１が設けられている。この円筒部１２１は、前記回転軸線Ａ１を中心として環状に構成されており、前記円筒部１２１は前記インナーレース８の外側を取り囲むように配置されている。この円筒部１２１の外周にはカム面１２２が形成されている。図３に示すように、カム面１２２は略波形に構成されている。つまり、カム面１２２は、半径方向の外側に向けて突出するように湾曲した複数の山部１２３と、半径方向の内側に向けて窪むように湾曲した複数の谷部１２４とが、円周方向で交互に、かつ、連続して配置されている。そして、全ての山部２１３に対応する外接円（図示せず）は、全ての山部１２０に対応する外接円（図示せず）よりも小径に構成されている。さらに、前記回転軸線Ａ１を中心とする円周方向で、前記山部１２０の数と、前記谷部１２４の数とが同一であり、かつ、前記山部１２３の数と、前記谷部１１９の数とが同一に構成されている。さらにまた、前記回転軸線Ａ１を中心とする円周方向において、前記山部１２０および谷部１２４が同じ位相に配置され、かつ、前記山部１２３および谷部１１９が同じ位相に配置されている。上記のように構成されたカム面１１８に前記ローラ１１３が接触し、かつ、前記カム面１２２にローラ１１５が接触するように配置されている。具体的には、前記カム面１１８の内側に前記ローラ１１３が配置され、前記カム面１２２の外側に前記ローラ１１５が配置されている。

一方、前記ピストン１１１の内部および前記シリンダ１１０の内部に亘ってシリンダ室１２５が形成されており、前記ピストン１１１の内部には、前記シリンダ室１２５に接続される吸入通路１２６を形成する弁座１２７が設けられている。この実施例では、前記吸入通路１２６は開口部もしくはポートである。この弁座１２７は、前記ピストン１１１の内周に形成された突出部であり、この弁座１２７は、前記ピストン１１１の内部で前記ローラ１１３よりも内側に配置されている。また、前記ピストン１１１の内部から外部に亘って弁体１２８が設けられている。この弁体１２８は、円板形状部１２９と、この円板形状部１２９の中心に連続して形成された軸部１３０とを有している。前記円板形状部１２９は前記シリンダ室１２５内に配置されている。また、前記支持軸１１２には前記半径方向に沿って軸孔（ガイド孔）１３１が形成されており、その軸孔１３１内に前記軸部１３０が往復動可能に挿入されている。このようにして、前記弁体１２８は、前記ピストン１１１の中心線（図示せず）に沿って半径方向に動作可能に構成されている。さらに、前記ピストン１１１の内部には弾性部材が取り付けられている。この弾性部材は、前記弁体１２８の円板形状部１２９を前記弁座１２７に押し付ける力を発生する機構であり、具体的には圧縮コイルばね１３２が用いられている。上記の弁体１２８および圧縮コイルばね１３２および弁座１２７により、吸入弁１３３が構成されている。

つぎに、前記吸入弁１３３の動作を制御する機構、具体的には、前記弁体１２８を、前記回転軸線Ａ１を中心とする半径方向に動作させる機構について説明する。前記円筒部１１７には、前記半径方向に貫通するガイド孔１３４が形成されている。図４は、前記円筒部１１７を外周側から見た場合における部分図であり、前記ガイド孔１３４は前記円筒部１１７の円周方向に沿って所定長さを有する長孔として構成されている。このガイド孔１３４の長さの技術的意味は後述する。前記ガイド孔１３４は前記弁体１２８の数と同数が設けられている。そして、また前記円筒部１１７の内側には弁体制御カム１３５が配置されている。この弁体制御カム１３５は環状に構成されており、その弁体制御カム１３５の内周にカム面１３６が形成されている。このカム面１３６は、図５に示すように略波形に構成されている。つまり、カム面１３６は半径方向の外側に向けて窪むように湾曲した谷部１３７と、半径方向の内側に向けて突出するように湾曲した山部１３８とが、円周方向で交互に、かつ、連続して配置されている。

また、前記回転軸線Ａ１を中心とする円周方向において、前記山部１３８の数と前記山部１２０の数とが同一に構成され、前記谷部１３７の数と前記谷部１１９の数とが同一に構成されている。また、前記山部１２０の内接円の半径は、前記山部１３８の内接円の半径と同一であり、前記谷部１１９の外接円の半径は、前記谷部１３７の外接円の半径と同一である。そして、前記弁体制御カム１３５の外周には、円周方向に沿って複数の係止部１３９が設けられている。この係止部１３９の配置数は、前記弁体１２８の数と同じである必要はない。そして、この係止部１３９が前記ガイド孔１３４内に配置されるとともに、前記係止部１３９がガイド孔１３４内で円周方向に動作可能である。このようにして、前記回転軸線Ａ１を中心とする円周方向で、前記カム面１３６と前記カム面１１８とを相対移動させることが可能に構成されている。より具体的には、前記円周方向で、前記山部１３８および前記谷部１３７の位相をずらすことが可能である。

さらに、前記弁体制御カム１３５を円周方向に動作させる油圧アクチュエータ１４７について説明する。前記アウターレース９のフランジ１１６における前記円筒部１１７よりもさらに外側に別の円筒部１４０が形成されている。そして、前記円筒部１１７と円筒部１４０との間にはシリンダ１４１が形成されており、そのシリンダ１４１内にピストン１４２が動作可能に配置されている。このシリンダ１４１およびピストン１４２は、前記係止部１３９の数と同数を、円周方向に複数配置してもよいし、前記シリンダ１４１および前記ピストン１４２を環状とし、かつ、単数配置してもよい。前記ピストン１４２は前記回転軸線Ａ１に沿った方向に動作可能に構成されている。また、前記シリンダ１４１内には油圧室１４３が設けられている。また、前記フランジ部１１６には油路１４４が設けられており、この油路１４４が前記油圧室１４３に接続されている。前記油路１４４は前記フランジ部１１６の半径方向に延ばされており、その油路１４４の最も外周端に前記油圧室１４３が接続されている。そして、前記油圧室１４３の油圧を、後述する油圧制御装置により制御可能であり、前記油圧室１４３の油圧変化に応じて、前記ピストン１４２を回転軸線Ａ１に沿った方向（図１の右方向）に押圧する力が変化する。

これに対して、前記ピストン１４２を、前記油圧室１４３の押圧力とは逆向きに押圧する力を生じさせる弾性部材が、前記シリンダ１４１内に配置されている。具体的には、前記シリンダ１４１内に圧縮コイルばね１４５が配置されており、その圧縮コイルばね１４５から前記ピストン１４２に力が加えられて、前記ピストン１４２が図１で左方向に押圧される。さらに、前記ピストン１４２の内周面にはガイド溝１４６が形成されている。このガイド溝１４６は前記係止部１３９が配置されるものであり、そのガイド溝１４６の幅方向の中心線（図示せず）は、図４に示すように、前記回転軸線Ａ１に対して交差する方向に傾斜（ねじれ）が付与されている。なお、ガイド溝１４６の傾斜方向はいずれでもよい。そして、前記ピストン１４２が前記回転軸線Ａ１に沿った方向に動作すると、前記ピストン１４２から前記係止部１３９に対して円周方向の動作力が与えられる。具体的には、前記ピストン１４２が動作する方向に応じて、前記弁体制御カム１３５が円周方向に沿って、正方向または逆方向のいずれにも動作可能である。上記のように構成された油圧室１４３および圧縮コイルばね１４５および前記ピストン１４２などの要素により、前記弁体制御カム１３５を円周方向に動作させる機構である油圧アクチュエータ１４７が構成されている。また、前記円筒部１１７には回転軸線Ａ１に沿った方向に長孔１６０が形成されており、前記ピストン１４２にはピン１６１が取り付けられている。そして、前記ピストン１４２が回転軸線Ａ１に沿った方向に動作すると、そのピン１６１が長孔１６０内を往復動する。このようにして、前記アウターレース９と前記ピストン１４２とが円周方向に相対回転することを防止する回り止め機構が構成されている。

つぎに、前記シリンダ室１２５にオイルを吸入する経路の構成を、図１に基づいて説明する。前記円筒部１１７には内向きのフランジ部１４８が設けられている。このフランジ部１４８は、前記回転軸線Ａ１に沿った方向で、前記インナーレース８と前記エンジン１との間に配置されている。また、前記フランジ部１４８は前記アウターレース９と一体回転するものであり、前記トルク伝達軸６および前記インナーレース８に対して相対回転可能に構成されている。このフランジ部１４８の内側には軸孔１４９が形成されており、この軸孔１４９内に前記トルク伝達軸６が配置されている。このフランジ部１４８と前記トルク伝達軸６との間にはニードルベアリング（図示せず）が設けられている。このようにして、前記円筒部１１７および前記フランジ部１１６，１４８により取り囲まれた環状の空間Ｂ１内に、前記インナーレース８が配置されている。また、前記アウターレース９の内周面と前記インナーレース８のボス部との間に液密にシールするＯリング（図示せず）が設けられている。さらに、前記フランジ部１４８と前記インナーレース８との間を液密にシールするＯリング（図示せず）が設けられている。このようなＯリングにより、前記空間Ｂ１が液密にシールされている。そして、前記ピストン１１１の内部が前記空間Ｂ１に接続されている。具体的には、前記吸入通路１２６が前記空間Ｂ１に接続されている。また、前記フランジ部１４８には通路１４９が貫通して形成されている。一方、図２に示すように、前記ケーシング６０の隔壁（図示せず）には吸入油路１８が形成されており、その吸入油路１８が前記通路１４９に接続されている。

つぎに、前記シリンダ室１２５からオイルを吐出する経路の構成を、図１に基づいて説明する。前記インナーレース８には、前記シリンダ室１２５に接続する吐出通路１５０が開口されている。この吐出通路１５０を開閉する吐出弁１５１の構成を説明する。前記トルク伝達軸６の外周面と前記インナーレース８との間には、前記吐出通路１５０を開閉する弁体１５２が設けられている。この弁体１５２は板形状に構成されており、その弁体１５２は支持軸１５３を中心として動作可能となるように、前記トルク伝達軸６に取り付けられている。また、前記トルク伝達軸６の外周における前記吐出通路１５０の内側（半径方向の内側）に相当する箇所には、傾斜面１５４が設けられている。この傾斜面１５４は前記回転軸線Ａ１に沿った方向で、前記エンジン１に近づくことにともない、前記傾斜面１５４が前記吐出通路１５０から離れる方向に傾斜している。この傾斜面１５４は、各吐出通路１５０毎に、前記トルク伝達軸６に部分的に複数箇所設けてもよいし、前記トルク伝達軸６の全周に亘って環状に傾斜面１５４を形成してもよい。

そして、前記支持軸１５３は、前記回転軸線Ａ１に沿った方向で、前記傾斜面１５４が前記吐出通路１５０に最も近い箇所に配置されている。また、この支持軸１５３の回転中心線（図示せず）は、前記回転軸線Ａ１と垂直な平面（図示せず）に沿って配置されている。さらに、前記傾斜面１５４と前記弁体１５２との間には圧縮コイルばね１５５が配置されており、その圧縮コイルばね１５５から前記弁体１５２に対して、その弁体１５２を前記インナーレース８に押し付ける向きの力が与えられる。言い換えれば、前記吐出通路１５０を閉じるように、前記弁体１５２を動作させる力が与えられる。そして、前記傾斜面１５４と前記インナーレース８との間に油路１５６が形成されている。また、前記トルク伝達軸６には、図２に示すように油路１９が形成されており、その油路１９が前記油路１５６に接続されている。

前記ラジアルピストンポンプ７に接続された油圧回路の構成を、図１に基づいて説明する。前記ケーシング６０の内部もしくは、ケーシング６０の下部にはオイルパン２１が設けられており、このオイルパン２１から吸入油路１８に至る経路に吸入制御弁７０が設けられている。この吸入制御弁７０は、例えばソレノイドバルブにより構成されており、この吸入制御弁７０はオイルの流通面積（開度）を制御することが可能である。すなわち、この吸入制御弁７０は、前記シリンダ室１２５に吸入されるオイル量を制御する流量制御弁である。さらに、前記吐出油路１９には、油路３４を介在させて油圧制御装置２６が接続されている。また、前記吐出油路１９と前記油路３４との間には、吐出制御弁２７が設けられている。この吐出制御弁１９は、例えばソレノイドバルブにより構成されており、この吐出制御弁１９はオイルの流通面積（開度）を制御することが可能である。すなわち、この吐出制御弁１９は、前記シリンダ室１２５から吐出されるオイル量を制御する流量制御弁である。

つぎに、前記インプットシャフト２から前記車輪５に至る動力伝達経路の構成を説明する。前記インプットシャフト２から前記ベルト式無段変速機３に至る経路には、前後進切換装置３７が設けられている。前後進切換装置３７は、エンジン１の回転方向が一方向に限られていることに伴って採用されている機構であって、インプットシャフト２の回転方向に対するプライマリシャフト３８の回転方向を切り換える機能を備えている。図１に示す例では、前後進切換装置３７としてダブルピニオン型の遊星歯車機構が採用されている。すなわち、インプットシャフト２と一体回転するサンギヤ３９と、サンギヤ３９と同心状に配置されたリングギヤ４０と、サンギヤ３９に噛合したピニオンギヤ４１と、ピニオンギヤ４１およびリングギヤ４０に噛合した他のピニオンギヤ４２とが設けられ、ピニオンギヤ４１，４２がキャリヤ４３によって、自転かつ公転自在に保持されている。このキャリヤ４３とプライマリシャフト３８とが一体回転するように連結されている。

さらに、インプットシャフト２と、キャリヤ４３とを選択的に連結・解放する前進用クラッチ４４が設けられている。またリングギヤ４０を選択的に固定することにより、インプットシャフト２の回転方向に対するプライマリシャフト３８の回転方向を反転する後進用ブレーキ４５が設けられている。上記前進用クラッチ４４および後進用ブレーキ４５の係合・解放は、油圧制御装置２６により制御される構成となっている。前記ベルト式無段変速機３は、互いに平行に配置されたプライマリプーリ４６とセカンダリプーリ４７とを有するとともに、プライマリプーリ４６およびセカンダリプーリ４７にはベルト４８が巻き掛けられている。また、プライマリプーリ４６からベルト４８に加えられる挟圧力を制御する油圧サーボ機構４９と、セカンダリプーリ４７からベルト４８に加えられる挟圧力を制御する油圧サーボ機構５０とが設けられている。この油圧サーボ機構４９，５０に供給される圧油の油圧が油圧制御装置２６により制御される構成となっている。前記プライマリプーリ４６はプライマリシャフト３８と一体回転するように構成され、セカンダリプーリ４７はセカンダリシャフト５１と一体回転するように構成されている。プライマリシャフト３８とセカンダリシャフト５１とは相互に並行に配置され、セカンダリシャフト５１のトルクが、伝動機構５２およびデファレンシャル４を経由して車輪５に伝達される構成となっている。

つぎに、図１に示された車両Ｖｅの制御系統を説明すれば、車両Ｖｅの全体を制御するコントローラとしての電子制御装置５３が設けられている。この電子制御装置５３には、車両Ｖｅに対する加速要求、車両Ｖｅに対する制動要求、エンジン回転数、インプットシャフト２の回転数、プライマリシャフト３８の回転数、セカンダリシャフト５１の回転数、シフトポジション、車速などを検知するセンサの信号が入力される。これに対して、電子制御装置５３からは、油圧制御装置２６を制御する信号、吐出制御弁２７、吸入制御弁７０を制御する信号、エンジン１を制御する信号などが出力される。前記油圧制御装置２６は、油圧回路、ソレノイドバルブなどを有する公知のものであり、前記油圧室１４３の油圧を制御する圧力制御弁（図示せず）を有している。

上記のように構成されたラジアルピストンポンプ７におけるオイルの吸入・吐出作用、およびラジアルピストンポンプ７における動力伝達原理を説明する。まず、エンジン１に燃料が供給され、かつ、その燃料が燃焼されてトルクが出力されると、そのエンジントルクは前記トルク伝達軸６に伝達される。このトルク伝達軸６のトルクは、前記ラジアルピストンポンプ７を経由してインプットシャフト２に伝達される。なお、ラジアルピストンポンプ７を介在させたトルクの伝達原理は後述する。ここで、シフトポジションとしてドライブポジション（または前進ポジション）走行が選択された場合は、前後進切換装置３７において、前進用クラッチ４４が係合され、かつ後進用ブレーキ４５が解放される。その結果、インプットシャフト２およびキャリヤ４３が一体回転可能に連結されて、インプットシャフト２のトルクがプライマリシャフト３８に伝達される。この場合、インプットシャフト２の回転方向とプライマリシャフト３８の回転方向とが同じになる。

これに対して、シフトポジションとしてリバースポジション（後退ポジション）が選択された場合は、後進用ブレーキ４５が係合されて、前進用クラッチ４４が解放される。その結果、リングギヤ４０が反力要素となり、インプットシャフト２のトルクがプライマリシャフト３８に伝達される。この場合、プライマリシャフト３８の回転方向は、インプットシャフト２の回転方向とは逆になる。このように、ドライブポジションまたはリバースポジションが選択された場合は、前後進切換装置３７が、動力伝達をおこなうことが可能な状態となる。これに対して、ニュートラルポジションまたはパーキングポジションが選択された場合は、前進用クラッチ４４および後進用ブレーキ４５が、共に解放されて、前後進切換装置３７が、動力伝達をおこなうことが不可能な状態となる。

一方、ベルト式無段変速機３においては、油圧サーボ機構４９，５０における圧油の供給状態が油圧制御装置２６により制御される。具体的には、油圧サーボ機構４９に供給される圧油の流量が制御されて、プライマリプーリ４６におけるベルト４８の巻き掛け半径、およびセカンダリプーリ４７におけるベルト４８の巻き掛け半径が制御され、ベルト式無段変速機３の変速比、つまり、プライマリシャフト３８の回転速度と、セカンダリシャフト５１の回転速度との比を無段階（連続的）に制御することができる。また、この変速制御に加えて、セカンダリプーリ４７からベルト４８に加える挟圧力が調整されて、ベルト式無段変速機３のトルク容量が制御される。

例えば、車速および加速要求（例えばアクセル開度）などに基づいて、車両における必要駆動力が判断され、その判断結果に基づいて目標エンジン回転数および目標エンジントルクが求められる。具体的には、必要駆動力に応じて、目標エンジン出力および目標モータ・ジェネレータ出力が求められ、その目標エンジン出力を最適燃費で達成する目標エンジン回転数が求められ、その目標エンジン回転数に応じて目標エンジントルクが求められる。そして、実エンジン回転数を目標エンジン回転数に近づけるように、ベルト式無段変速機３の変速比が制御される。上記のようにして、インプットシャフト２のトルクが、前後進切換装置３７およびベルト式無段変速機３を経由して伝動機構５２に伝達されるとともに、伝動機構５２のトルクがデファレンシャル４を経由して車輪５に伝達される。

つぎに、前記トルク伝達軸６と前記インプットシャフト２との間におけるトルクの伝達原理およびトルク制御方法、言い換えれば、前記ラジアルピストンポンプ７におけるトルクの伝達原理、およびラジアルピストンポンプ７における伝達トルクの制御方法を説明し、かつ、ラジアルピストンポンプ７の容量の制御について説明する。前記エンジン１が運転されると、前記インナーレース８を図３の所定方向、例えば、時計方向に回転させる向きのトルクが発生する。この実施例においては、前記トルク伝達軸６と前記インプットシャフト２との間で伝達されるトルクの容量、前記ラジアルピストンポンプ７におけるオイル吸入量およびオイル吐出量が、以下のようにして制御される。まず、前記インナーレース８が回転すると、前記ローラ１１５が前記カム面１２２に沿って（接触しながら）転動し、かつ、前記転動体１１３が前記カム面１１８に沿って（接触しながら）転動する。

ここで、前記ローラ１１５の転動により、前記ピストン１１１を前記半径方向で外側に向けて押し出す（上昇させる）向きの力が発生し、前記ローラ１１３の転動により、前記ピストン１１１を前記半径方向で内側に向けて押し下げる（下降させる）向きの力が発生する。まず、前記ローラ１１５が、前記カム面１２２の谷部１２４の底（最深部）に接触しているとともに、前記ローラ１１３が、前記カム面１１８の山部１２０の頂点に接触している状態から、前記のように前記インナーレース８が図３で時計方向に回転すると、前記ローラ１１５は、前記カム面１２２に接触した状態のまま、前記山部１２３を登り始めるとともに、前記ローラ１１３は、前記カム面１１８に接触した状態のまま、前記山部１２０を下り始める。このように、前記ローラ１１５が前記山部１２３を登る過程で、前記ローラ１１５が半径方向で外側に向けて変位するため、前記ピストン１１１を上昇させる力が発生する。なお、前記ローラ１１３が前記山部１２０を下る過程では、前記ローラ１１３から、前記ピストン１１１に対して半径方向の力は与えられない。そして、前記ローラ１１５が前記山部１２３の頂点に到達すると、前記ピストン１１１を半径方向で外側に向けて押圧する力がなくなる。すなわち、前記ピストン１１１が上死点に到達する。また、前記ローラ１１５が前記山部１２３の頂点に到達した時点で、前記ローラ１１３は前記谷部１１９の底（最深部）に接触する。

このように、前記ピストン１１１が上死点に到達した後、さらに前記インナーレース８が前記時計方向に回転すると、前記ローラ１１３が、前記カム面１１８に接触した状態のまま、前記山部１２０を登り始めるとともに、前記ローラ１１５は、前記カム面１２２に接触した状態のまま、前記山部１２３を下り始める。このように、前記ローラ１１３が前記山部１２０を登る過程で、前記ローラ１１３が半径方向で外側に向けて変位して、前記ピストン１１１を下降させる力が発生する。なお、前記ローラ１１５が前記山部１２３を下る過程では、前記ローラ１１５から、前記ピストン１１１に対して半径方向の力は与えられない。そして、前記ローラ１１３が前記山部１２０の頂点に到達すると、前記ピストン１１１を下降させる力が生じなくなる。すなわち、前記ピストン１１１が下死点に到達する。また、前記ローラ１１３が前記山部１２０の頂点に到達した時点で、前記ローラ１１５は前記谷部１２４の底（最深部）に接触する。このようにして、下死点に位置するピストン１１１が上昇を開始し、かつ、上死点に到達し、ついでピストン１１１が下降を開始し、このピストン１１１が下死点に戻るという１行程（サイクル）がおこなわれる。以後、前記インナーレース８の回転にともない、上記と同様の原理で各ピストン１１１が上昇行程および下降行程を繰り返す。

つぎに、前記ピストン１１１の半径方向の動作と、前記シリンダ室１２５におけるオイルの吸入・吐出作用との関係を説明する。この実施例では、前記弁体制御カム１３５を円周方向に動作させることにより、前記回転軸線Ａ１を中心とする半径方向におけるピストン１１１の位置および動作方向と、前記弁体１２８の位置および動作方向との関係を調整可能である。具体的には、前記油圧室１４３の油圧を上昇させると、前記ピストン１４２が前記圧縮コイルばね１４５の力に抗して図１で右方向に動作する。すると、図４に示すように前記ピストン１４２から前記弁体制御カム１３５に対して、円周方向、図４において下向きに押圧する力が与えられる。これに対して、前記油圧室１４３の油圧を低下させると、前記ピストン１４２が前記圧縮コイルばね１４５の力により、図１で左方向に動作する。すると、図４に示すように前記ピストン１４２から前記弁体制御カム１３５に対して、円周方向、図４において上向きに押圧する力が与えられる。なお、前記油圧室１４３の油圧を一定に制御すると、前記回転軸線Ａ１に沿った方向で前記ピストン１４２が停止し、前記弁体制御カム１３５が円周方向の所定位置で停止する。

図５は、カム面１１８とカム面１３６との相対位置関係と、吸入弁１３３の開度との関係を示す特性線図の一例である。まず、前記回転軸線Ａ１を中心とする円周方向で、前記山部１２０の頂点の位置と谷部１３７の底の位置とが一致している場合（第１の場合）について説明する。この「第１の場合」は、下死点に位置している前記ピストン１１１が、上死点に向けて動作する上昇行程では、前記弁体１２８が図１で下向きに押圧されて、前記吸入通路１２６の面積が拡大する。つまり、図５に実線で示すように、前記ピストン１１１の上昇行程の全域に亘って、前記吸入弁１３３の開度が増加する。したがって、前記ピストン１１１の上昇行程では、前記シリンダ室１２５の圧力が低下し、前記オイルパン２１のオイルが、前記油路１４９および前記吸入通路１２６を経由して前記シリンダ室１２５内に吸入される。なお、前記シリンダ室１２５の圧力が低下する過程では、前記弁体１５２により前記吐出通路１５０が閉じられている。

ついで、上死点に位置している前記ピストン１１１が、下死点に向けて動作する下降行程では、前記弁体１２８が図１で上向きに押圧されて、前記吸入通路１２６の開度が、全開から全閉に向けて減少する。すると、前記ピストン１１１の下降行程では、シリンダ室１２５の内圧が上昇し、前記弁体１５２が前記支持軸１５３を中心として図１で反時計方向に動作する。このようにして、前記吐出制御弁１５１が開放され、前記シリンダ室１２５のオイルが、前記吐出通路１５０を経由して油路１９に吐出される。また、前記ピストン１１１の下降行程における前半では、吸入通路１２６が全閉になっていない。このため、前記シリンダ室１２５のオイルの一部は、前記吸入油路１２６を経由して前記油路１４９に戻される。そして、前記ピストン１１１の下降行程における後半では、前記吸入通路１２６が全閉に維持される。したがって、シリンダ室１２５のオイルが吐出油路１５０から吐出される。このように、ピストン１１１の下降行程における前半と後半とでは、吐出油路５０を経由して吐出されるオイル量が変化する。

つぎに、カム面１１８とカム面１３６との相対位置が、前記山部１２０の頂点の位置と、前記山部１３８の頂点の位置とが一致している状態である場合について説明する。この場合は、ピストン１１１の上昇行程の前半では、図５に示すように吸入弁１３３の開度が増加する一方、ピストン１１１の上昇行程の後半では、図５に破線で示すように吸入弁１３３の開度が減少して、ピストン１１１が上死点に到達した時点で吸入弁１３３が全閉となる。つまり、ピストン１１１の下降行程の全域に亘り、吸入弁１３３が全閉になる。したがって、ピストン１１１の下降行程の全域に亘り、油圧室１２５のオイルが吐出口１５０から吐出される。また、図５に破線で示すように、吸入弁１３３の開度が変化する理由は、次の通りである。まず、ピストン１１１の上昇行程ではシリンダ室１２５が負圧となるため、前記弁体１２８が圧縮コイルばね１３２のばね荷重に抗して弁座１２７から離れるからである。そして、シリンダ室１２５の油圧と空間Ｂ１の油圧とが同じになると、圧縮コイルばね１３２のばね荷重により、弁体１２８が弁座１２７に押し付けられるからである。

以上のように、この実施例では、前記山部１２０の頂点の位置と、前記山部１３８の頂点の位置とが一致している状態が、前記ラジアルピストンポンプ７の容量が最大となる。この状態から、前記カム面１１８，１２２に対して、前記弁体制御カム１３５を図５で円周方向の右側または左側のいずれかの方向に相対移動させると、相対移動量の増加に伴い前記ラジアルピストンポンプ７の容量が減少する。このように、前記ラジアルピストンポンプ７によれば、そのシリンダ室１２５の容積を変更することなく、容量を制御することができ、そのラジアルピストンポンプ７の容量Ｖは、例えば次式により求めることが可能である。
Ｖ＝Ｓ×Ａ×ｎ×ｍ
上記の式において、「Ｓ」は、吸入弁１３３が全閉となった時点から、ピストン１１１が下死点に到達するまでの間におけるピストン１１１のストローク量である。また、「Ａ」は、ピストン１１１の動作方向の中心線と垂直な平面内における受圧面積（ピストン面積）であり、「ｎ」は、アウターレース９に設けられた山部１２０の個数であり、「ｍ」はピストン１１１の本数（総数）である。

以上のようにして、前記インナーレース８とアウターレース９とが相対回転することにより、前記ラジアルピストンポンプ７がオイルポンプとして機能する。また、このラジアルピストンポンプ７は動力伝達装置としての機能をも有する。具体的には、前記吸入制御弁７０および吐出制御弁２７のうちの少なくとも一方を制御することにより、前記ラジアルピストンポンプ７で伝達されるトルクの容量を制御可能である。例えば、前記油路１５６，１９におけるオイルの流通抵抗を高めて、前記ラジアルピストンポンプ７の吐出圧を高めると、前記ピストン１１１を下降させるために必要な力が増加する。その結果、前記カム面１１８とローラ１１３との係合力が高まり、前記トルク伝達軸６とインプットシャフト２との間におけるトルク容量が増加する。これとは逆に、前記油路１５６，１９におけるオイルの流通抵抗を低下させて、前記ラジアルピストンポンプ７の吐出圧を低下させると、前記ピストン１１１を下降させるために必要な力が低下する。その結果、前記カム面１１８とローラ１１３との係合力が低下して、前記トルク伝達軸６とインプットシャフト２との間におけるトルク容量が低下する。なお、前記油路１５６，１９におけるオイルの流通抵抗を一定に制御すると、前記ピストン１１１を下降させるために必要な力が略一定となる。その結果、前記カム面１１８とローラ１１３との係合力が一定となり、前記トルク伝達軸６とインプットシャフト２との間におけるトルク容量が一定となる。このように、前記ラジアルピストンポンプ７はトルク容量を制御可能なクラッチとしての機能をも有する。このようなラジアルピストンポンプ７のトルク容量の制御は、エンジントルク、前記ベルト式無段変速機３の変速比、車速などの条件に基づいておこなわれる。

また、この実施例においては、前記回転軸線Ａ１を中心とする半径方向で、前記ピストン１１１のストローク量、および前記弁体１２８のストローク量を変更することなく、前記ピストン１１１のストローク位置に対して、前記弁体１２８のストローク位置を調整することで、前記ラジアルピストンポンプ７の容量が変更される構成である。さらに、前記回転軸線Ａ１に沿った方向には、前記ピストン１１１および弁体１２８は動作しない構成である。したがって、前記ラジアルピストンポンプ７が回転軸線Ａ１に沿った方向に大型化することを回避できる。さらにこの実施例では、前記円筒部１１７とインナーレース８との間に空間Ｂ１を確保してある。この空間Ｂ１のオイル通過面積は、前記油路１４９の開口面積よりも広い。このため、オイルが前記油路１４９から前記空間Ｂ１に流入する場合に、オイルの流入抵抗を最小限とすることができ、キャビテーションの発生を回避できるとともに、振動・騒音を抑制でき、かつ、ラジアルピストンポンプ７の耐久性を向上することができる。

また、この実施例では、前記ローラ１１３を支持する支持軸１１２が、前記弁体１２８の動作を案内する部品として共用されている。したがって、部品点数の増加を抑制でき、前記ラジアルピストンポンプ７の大型化を抑制でき、かつ、製造コストの低減を図ることができる。また、この実施例では、前記油路１４４を経由して油圧室１４３にオイルが供給され、この油圧室１４３の油圧が制御される構成となっている。この油路１４４は、前記アウターレース９に半径方向に沿って形成されているため、前記アウターレース９の回転に伴う遠心力で、前記油圧室１４３の油圧を高めることができる。したがって、油圧室１４３の油圧を高めるための圧力制御弁などの出力油圧を低く設定することができる。さらにこの実施例では、前記弁体１５２が、前記支持軸１５３を中心として動作するよう構成され、前記トルク伝達軸６には傾斜面１５４が形成されている。この傾斜面１５４を前記トルク伝達軸６の全周に亘って形成する構成であれば、前記トルク伝達軸６の一部を大径化できるとともに、前記弁体１５２の動作を傾斜面１５４により規制できる。したがって、前記弁体１５２を開閉する動作の応答性が向上する。

つぎに、上記のラジアルピストンポンプ７の製造工程について説明する。前記カム面１１８とカム面１２２とが、同一の構成部材であるアウターレース９に設けられており、前記半径方向では略平行に変位している。このため、前記アウターレース９を製造するために、金属材料を工具（例えば、エンドミル）で切削加工する場合に、工具を回転させながら移動させる単一の工程で、前記カム面１１８および前記カム面１２２を同時に成形できる。したがって、前記アウターレース９の製造工程で、前記カム面１１８とカム面１２２との位相ズレ量が増加することを抑制できる。

さらに、上記カム面１１８，１３６の他の構成を、図６に基づいて説明する。この図６の実施例では前記カム面１１８の形状と、前記カム面１３６の形状とが、非相似形状となっている。具体的には、前記カム面１１８における前記ローラ１１３が山部１２０を登る領域の傾斜角度θ１と、前記カム面１１８における前記ローラ１１５が山部１３６を登る領域の傾斜角度θ２とが異なる。ここで、傾斜角度θ１は、直線Ｃ１と直線Ｃ２とのなす鋭角側の角度であり、傾斜角度θ２は、直線Ｃ１と直線Ｃ３とのなす鋭角側の角度であり、また、前記直線Ｃ１は、図６の展開図で谷部１１９，１３７の外接円に相当するもの、前記直線Ｃ２，Ｃ３は、前記半径方向で山部の中心点を通過する接線に相当する。そして、傾斜角度θ１の方が傾斜角度θ２よりも大きく構成されている。

この図６において、二点鎖線で示すカム面１３６は、谷部１１９と谷部１３７との位相が一致している場合を示す。これに対して、図６において、破線で示すカム面１３６は、谷部１１９と谷部１３７との位相が異なる場合を示す。そして、谷部１１９と谷部１３７との位相が異なる場合は、カム面１３６を示す破線と、カム面１１８を示す実線とが交差している。つまり、ピストン１１１が下降行程にある場合、吸入弁１３３も半径方向で内側に向けて動作している。この時点では、吸入弁１３３は開放されている。その後、カム面１３６を示す破線と、カム面１１８を示す実線との交点Ｘ１で、弁体１２９が弁座１２７に密着し、吸入弁１３３が閉じられることを意味する。このように、ピストン１１１の下降行程中に、弁体１２９がピストン１１１と同方向に動作しており、ピストン１１１が下死点に到達する以前に、吸入弁１３３が閉じられる。したがって、弁体１２８が弁座１２７に接触する場合の衝撃荷重を低下でき、ラジアルピストンポンプ７の耐久性が向上する。

ここで、この実施例で説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、インプットシャフト２およびアウターレース９が、この発明における「第１の部材」に相当し、トルク伝達軸６およびインナーレース８が、この発明における「第２の部材」に相当し、カム面１１８，１２２が、この発明の「第１カム」に相当し、ピストン１１１およびローラ１１３，１１５が、この発明の動作部材に相当し、弁体制御カム１３５が、この発明の「第２カム」に相当し、軸部１３０および弁体１２８が、この発明における「第１弁体」に相当し、ローラ１１３，１１５が、この発明における転動体に相当し、支持軸１１２が、この発明の支持軸に相当し、カム面１２２が、この発明における「引上用カム」に相当し、カム面１１８が、この発明における「押付用カム」に相当し、アウターレース９に設けられた油路１４４が、この発明の「第１部材に半径方向に沿って設けられた油路」に相当し、油圧室１４３が、この発明の油圧室に相当し、ピストン１４２が、この発明のピストンに相当し、弁体１５２が、この発明の第２弁体に相当し、トルク伝達軸６が、この発明における回転軸に相当し、軸部１５３が、この発明の軸部に相当する。

ここで、この実施例の他の例および応用例などを説明する。前記インナーレース８が前記トルク伝達軸６に対して一体回転するように取り付けられているが、前記エンジン２のクランクシャフトに前記インナーレース８を取り付けるように構成してもよい。さらに、前記エンジン１のトルクが、前記アウターレース９を経由して前記インナーレース８に伝達されるように、前記インナーレース８およびアウターレース９の取付構成を変更することも可能である。具体的には、前記アウターレース９を、前記トルク伝達軸６に取り付け、前記インナーレース８を前記インプットシャフト２に取り付ける構成も、この発明の概念に含まれる。また、この実施例では、前記回転軸線Ａ１に対して前記ガイド溝１４６に傾斜を付けることにより、前記弁体制御カム１３５が円周方向に動作する構成となっている。したがって、前記回転軸線Ａ１に対する前記ガイド溝１４６の傾斜角度を、設計上で変更することにより、前記ピストン１４２の動作量に対する前記弁体制御カム１３５の円周方向の動作量を、設計上で変更することが可能である。

また、既に説明した実施例では、前記カム面１１８，１１２に複数の山部が形成されており、その山部を前記ローラが乗り越えることで、前記ピストン１１１が上昇行程（吸入行程）および下降工程（吐出行程）の１サイクルを繰り返す構成となっており、前記インナーレース８と前記アウターレース９とが円周方向に１回転分相対回転すると、前記山部の数に相当するサイクル数となる。これに対して、この発明は、前記インナーレース８と前記アウターレース９とが円周方向に１回転分相対回転する間に、前記ピストン１１１が上昇行程（吸入行程）および下降工程（吐出行程）の１サイクルをおこなうように、前記カム面の形状を構成することもできる。例えば、前記２つのカム面を略真円とし、かつ、そのカム面の中心を前記回転軸線Ａ１から偏心させる構成とすればよい。さらに、この発明は、前記インナーレース８と前記アウターレース９とが円周方向に１回転分相対回転する間に、前記ピストン１１１が上昇行程（吸入行程）および下降工程（吐出行程）の２サイクルをおこなうように、前記カム面の形状を構成することもできる。例えば、前記２つのカム面を楕円形状とすればよい。なお、このように前記ローラが転動するカム面の形状を変更する場合、前記ピストンのストローク数、ピストンのストローク位置に併せて、前記吸入弁の開閉がおこなわれるように、弁体の動作を制御するカム面の形状を設計変更することとなる。

さらに、図示した実施例では、前記ピストンの動作方向と弁体の動作方向とが同一に構成されているが、前記ピストンの動作方向と弁体の動作方向とを異ならせる構成を採用することも可能である。例えば、前記カム面１３６に沿って半径方向に動作する軸部と、前記回転軸線Ａ１に沿った方向に動作する弁体とを設け、この軸部と前記弁体とをラックアンドピニオン機構により連結する構成とする。そして、前記弁体が前記回転軸線Ａ１に沿った方向に動作して、吸入通路が開閉される構成とすれば、図示した２つの実施例と同様の効果を得られる。

この発明のラジアルピストンポンプの構成例を示す断面図である。 この発明のラジアルピストンポンプを有する車両およびその制御系統を示す概念図である。 図１に示されたラジアルピストンポンプのカム面の形状を示す図である。 図１に示されたラジアルピストンポンプの弁体を動作させる油圧アクチュエータの部分的なを示す平面図である。 図１に示されたラジアルピストンポンプの動作および作用を示すタイムチャートである。 図１示されたラジアルピストンポンプのカム面の他の例を示す拡大図である。

符号の説明

１…エンジン、 ２…インプットシャフト、 ３…ベルト式無段変速機、 ５…車輪、 ６…トルク伝達軸、 ７…ラジアルピストンポンプ、 ８…インナーレース、 ９…アウターレース、 １１８，１２２，１３６…カム面、 １１１…ピストン、 １１２，１３０…支持軸、 １１３，１１５…ローラ、 １２５…シリンダ室、 １２６…吸入通路、 １３３…吸入弁、 １４７…アクチュエータ、 １２７…弁座、 １２８，１５２…弁体、 １５１…吐出弁、 １５０…吐出油路、 １４３…油圧室、 １４４…油路、 １４２…ピストン、 １５３…軸部、 １５４…傾斜面、 Ａ１…回転軸線、 Ｖｅ…車両。

Claims (7)

1. 回転軸線を中心として相対回転可能に配置された第１の部材および第２の部材と、前記第１の部材に前記回転軸線を中心として全周に亘って形成され、かつ、回転軸線を中心とする半径方向に変位された第１カムと、前記第２の部材に取り付けられ、かつ、前記第１カムに接触した状態で前記回転軸線を中心として半径方向に動作する動作部材と、前記第２の部材に設けられ、かつ、前記動作部材の動作により液体が吸入および吐出されるシリンダ室とを備えたラジアルピストンポンプにおいて、
   前記動作部材に設けられ、かつ、前記シリンダ室に吸入される液体が通過する吸入通路と、
   前記動作部材に取り付けられ、かつ、前記吸入通路を開閉する吸入弁と、
   前記第１の部材の円周方向に沿って設けられ、かつ、前記吸入弁を開閉させるために前記半径方向に変位された第２カムと、
   前記第１カムと前記第２カムとを前記回転軸線を中心とする円周方向に相対移動させるアクチュエータと
   を備えていることを特徴とするラジアルピストンポンプ。
2. 前記吸入弁は、前記動作部材に設けられ、かつ、前記吸入通路を形成する弁座と、前記第２カムに接触し、かつ、前記第１の部材と第２の部材との相対回転によって動作して前記弁座に接触・離間する第１弁体とを有しており、
   第１カムの円周方向の変位量に対する前記第１カムの半径方向の変位量よりも、前記第２カムの円周方向の変位量に対する前記第２カムの半径方向の変位量の方が少なく構成されていることを特徴とする請求項１に記載のラジアルピストンポンプ。
3. 前記動作部材は、前記第１カムに接触して転動する転動体と、この転動体を転動可能に支持する支持軸とを有しており、この支持軸が、前記第１弁体を半径方向に動作可能に支持する構成を有していることを特徴とする請求項２に記載のラジアルピストンポンプ。
4. 前記第１カムは、前記動作部材を前記半径方向で外側に向けて動作させる引上用カムと、この引上用カムに対向して形成され、かつ、前記動作部材を前記半径方向で内側に向けて動作させる押付用カムとを有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のラジアルピストンポンプ。
5. 前記第１の部材が回転可能に設けられており、前記第１カムと前記第２カムとを円周方向に相対移動させる油圧アクチュエータが、前記回転軸線を中心とする半径方向で前記第１カムおよび第２カムの外側に配置されており、この油圧アクチュエータは、前記第１部材に半径方向に沿って設けられた油路と、この油路に接続された油圧室と、この油圧室の油圧に応じて前記第２カムを円周方向に動作させるピストンとを有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のラジアルピストンポンプ。
6. 前記シリンダ室から吐出される液体が通過する吐出通路と、この吐出通路を開閉する吐出弁とを有し、この吐出弁は、前記第２の部材に取り付けられた軸部を中心として動作する第２弁体を有しており、前記第２の部材には回転軸が含まれており、前記回転軸線と垂直な平面に沿った方向に前記軸部が設けられており、前記第２弁体の固定端から自由端の領域に亘って前記回転軸の長手方向に沿って傾斜面が形成されており、前記傾斜面は、前記第２弁体の自由端から固定端に近づくことに伴い回転軸が大径となる方向に傾斜していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のラジアルピストンポンプ。
7. 車両の駆動力源から車輪に至る動力伝達経路にベルト式無段変速機が配置されており、前記駆動力源から前記ベルト式無段変速機に至る経路、または前記ベルト式無段変速機から車輪に至る経路のいずれか一方に、前記第１の部材および第２の部材が配置されており、前記動作部材と前記第１カムとの係合力により、前記第１の部材と第２の部材との間で動力伝達がおこなわれる構成であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のラジアルピストンポンプ。

Images