ピストンポンプ及びそれを備えた動力伝達装置、並びにピストンモータ
【課題】シリンダが形成された回転部材の回転している方向に拘わらずシリンダへのオイルの吸入抵抗及びシリンダからのオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することが可能なピストンポンプを提供する。
【解決手段】アウターレース１３には、正回転時にはオイル供給通路として、逆回転時にはオイル排出通路として機能する第１通路３６と正回転時にはオイル排出通路として、逆回転時にはオイル供給通路として機能する第２通路３７とが開口し、回転軸線Ａｘ１と交差するバルブ面３８ａが設けられ、インナーレース１５は接触面１５ａとシリンダ１６とを連通する第１案内通路４１及び第２案内通路４２とを備えたピストンポンプ７Ａにおいて、第１案内通路４１がシリンダ１６から接触面１５ａに向かうに従って正転方向Ａに傾斜するように設けられ、第２案内通路４２がシリンダ１６から接触面１５ａに向かうに従って逆転方向Ｂに傾斜するように設けられる。
【解決手段】アウターレース１３には、正回転時にはオイル供給通路として、逆回転時にはオイル排出通路として機能する第１通路３６と正回転時にはオイル排出通路として、逆回転時にはオイル供給通路として機能する第２通路３７とが開口し、回転軸線Ａｘ１と交差するバルブ面３８ａが設けられ、インナーレース１５は接触面１５ａとシリンダ１６とを連通する第１案内通路４１及び第２案内通路４２とを備えたピストンポンプ７Ａにおいて、第１案内通路４１がシリンダ１６から接触面１５ａに向かうに従って正転方向Ａに傾斜するように設けられ、第２案内通路４２がシリンダ１６から接触面１５ａに向かうに従って逆転方向Ｂに傾斜するように設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに相対回転可能に設けられた第１回転部材及び第２回転部材を備えたピストンポンプ、及びそれを備えた動力伝達装置、並びにピストンモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
アキシャルピストンポンプにおいて、流体吸入用の低圧口及び流体吐出用の高圧口に連通し、シリンダブロックのピストン室（シリンダ）に流体を案内する切欠溝及び導油孔をピストン室の内部に向かって斜めに画成し、これにより吸入時の噴流の向きをピストン室内部に向けて壁面のキャビテーションエロージョンを防止するものが知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２が存在する。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３４５９５５号公報
【特許文献２】特開２００５−２５６９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のポンプでは、一方向に傾いた切欠溝しか設けられていない。そのため、そのシリンダブロックの回転方向が切欠溝の傾きと同じ方向の場合はシリンダ内に流体がスムーズに流入するが、シリンダブロックが切欠溝の傾きと反対の方向に回転した場合には切欠溝を介して流体がシリンダ内に流入し難くなり、流体の吸入抵抗が増加するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、シリンダが形成された回転部材の回転している方向に拘わらずシリンダへのオイルの吸入抵抗及びシリンダからのオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することが可能なピストンポンプ及びそれを用いた動力伝達装置、並びにピストンモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のピストンポンプは、互いに相対回転可能に設けられる第１回転部材及び第２回転部材を備え、前記第１回転部材には、前記第２回転部材が前記第１回転部材に対して所定回転方向に回転した場合に外部からオイルが導かれるオイル供給通路として機能し、前記第２回転部材が前記第１回転部材に対して前記所定回転方向と逆の逆方向に回転した場合に外部にオイルを排出するオイル排出通路として機能する第１通路と、前記第２回転部材が前記第１回転部材に対して前記所定回転方向に回転した場合に前記オイル排出通路として機能し、前記第２回転部材が前記第１回転部材に対して前記逆方向に回転した場合に前記オイル供給通路として機能する第２通路と、が開口し、回転軸線と交差する方向に延びるバルブ面が設けられ、前記第２回転部材は、前記バルブ面に開口している前記第１通路の開口部及び前記第２通路の開口部を覆い、かつ前記バルブ面と接触するように設けられる接触面と、ピストンが往復動可能に挿入されるシリンダと、前記接触面に開口して前記第１通路と前記シリンダとを連通するための第１案内通路と、前記接触面に開口して前記第２通路と前記シリンダとを連通するための第２案内通路と、を備えるピストンポンプにおいて、前記第１案内通路が前記シリンダから前記接触面に向かうに従って前記所定回転方向に傾斜するように設けられるとともに、前記第２案内通路が前記シリンダから前記接触面に向かうに従って前記逆方向に傾斜するように設けられていることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００７】
本発明のピストンポンプによれば、第２回転部材が所定回転方向に回転するときはこの所定回転方向に傾斜している第１案内通路を介してシリンダにオイルが導入され、所定回転方向と逆方向に傾斜している第２案内通路を介してシリンダからオイルが排出される。一方、第２回転部材が逆方向に回転するときは第２案内通路を介してシリンダにオイルが導入され、第１案内通路を介してシリンダからオイルが排出される。すなわち、本発明のピストンポンプでは、シリンダへのオイルの導入は第２回転部材が回転している方向と同じ方向に傾斜している案内通路を介して行われ、シリンダからのオイルの排出は第２回転部材が回転している方向と反対の方向に傾斜している案内通路を介して行われるので、第２回転部材の回転方向に拘わらずシリンダへのオイルの導入及びシリンダからのオイルの排出をそれぞれスムーズに行うことができる。そのため、第２回転部材の回転方向に拘わらずシリンダにオイルが吸入される際のオイルの吸入抵抗及びシリンダからオイルが吐出される際のオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することができる。
【０００８】
本発明のピストンポンプの一形態において、前記シリンダは、前記ピストンが前記回転軸線に沿って往復動するように前記第２回転部材に設けられていてもよいし（請求項２）、前記シリンダは、前記ピストンが前記回転軸線と直交する方向に往復動するように前記第２回転部材に設けられていてもよい（請求項３）。すなわち、本発明のピストンポンプは、アキシャルピストンポンプでもよいし、ラジアルピストンポンプでもよい。
【０００９】
本発明の動力伝達装置は、車両の走行用動力源から駆動輪までの動力伝達経路内に設けられる動力伝達装置において、上述したピストンポンプを備え、前記動力伝達経路の出力側又は入力側のいずれか一方が前記第１回転部材に接続され、前記動力伝達経路の出力側又は入力側のいずれか他方が前記第２回転部材に接続されることにより、上述した課題を解決する（請求項４）。
【００１０】
本発明の動力伝達装置によれば、動力伝達経路の出力側と入力側との間に上述したピストンポンプが介在するので、入力側と出力側との回転差によってポンプが駆動され、これによりオイルの吸入及び吐出が行われる。そのため、この動力伝達装置では、ポンプによって汲み出されるオイルの流量を調整することにより、入力側と出力側との回転数差を調整することができる。また、本発明の動力伝達装置は、上述したピストンポンプを備えるので、第２回転部材の回転方向に拘わらずシリンダへのオイルの吸入抵抗及びシリンダからのオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することができる。この場合、シリンダへのオイルの導入及びシリンダからのオイルの吐出を速やかに行うことができるので、入出力軸間の回転数差を増大させることができる。
【００１１】
本発明のピストンモータは、互いに相対回転可能に設けられる第１回転部材及び第２回転部材を備え、前記第１回転部材には、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して所定回転方向に回転させる場合に外部からオイルが導かれるオイル供給通路として機能し、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して前記所定回転方向と逆の逆方向に回転させる場合に外部にオイルを排出するオイル排出通路として機能する第１通路と、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して前記所定回転方向に回転させる場合に前記オイル排出通路として機能し、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して前記逆方向に回転させる場合に前記オイル供給通路として機能する第２通路と、が開口し、回転軸線と交差する方向に延びるバルブ面が設けられ、前記第２回転部材は、前記バルブ面に開口している前記第１通路の開口部及び前記第２通路の開口部を覆い、かつ前記バルブ面と接触するように設けられる接触面と、ピストンが往復動可能に挿入されるシリンダと、前記接触面に開口して前記第１通路と前記シリンダとを連通するための第１案内通路と、前記接触面に開口して前記第２通路と前記シリンダとを連通するための第２案内通路と、を備えるピストンモータにおいて、前記第１案内通路が前記シリンダから前記接触面に向かうに従って前記所定回転方向に傾斜するように設けられるとともに、前記第２案内通路が前記シリンダから前記接触面に向かうに従って前記逆方向に傾斜するように設けられていることにより、上述した課題を解決する（請求項５）。
【００１２】
本発明のピストンモータによれば、第２回転部材を所定回転方向に回転させる場合は第１案内通路を介してシリンダにオイルを導入するとともに第２案内通路を介してシリンダからオイルを排出させる。一方、第２回転部材を逆方向に回転させる場合は第２案内通路を介してシリンダにオイルを導入するとともに第１案内通路を介してシリンダからオイルを排出させる。そのため、上述したピストンポンプと同様に第２回転部材を回転させる方向に拘わらずシリンダへのオイルの導入及びシリンダからのオイルの排出をそれぞれスムーズに行うことができる。そのため、第２回転部材の回転方向に拘わらずシリンダへのオイルの吸入抵抗及びシリンダからのオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上に説明したように、本発明によれば、第１案内通路が所定回転方向に傾斜するように設けられるとともに第２案内通路が逆方向に傾斜するように設けられるので、第２回転部材の回転方向に拘わらずこれらの案内通路を介してシリンダへのオイルの導入及びシリンダからのオイルの排出をそれぞれスムーズに行うことができる。そのため、第２回転部材の回転している方向に拘わらずシリンダへのオイルの吸入抵抗及びシリンダからのオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１の形態）
図１は、本発明の第１の形態に係るピストンポンプを備えた動力伝達装置が設けられた車両の動力伝達経路や各要素などを簡略化して示したスケルトン図である。車両１はその走行用動力源として内燃機関２が設けられている。内燃機関２の出力トルクはケーシング３内に収められた動力伝達装置４に入力され、変速などの各種操作が行われてから駆動輪１２に伝達される。動力伝達装置４は、ダンパ機構５を介して入力軸６に伝達されたトルクがピストンポンプ（以下、ポンプと略称することがある。）７Ａ、前後進切替装置８、無段変速部９、伝動装置１０、及び最終減速機１１を経由して駆動輪１２に伝達されるように構成されている。また、車両１には、車両１の全体を制御するために設けられたコンピュータである電子コントロールユニット（ＥＣＵ）１００と、ＥＣＵ１００からの出力信号に基づいて動力伝達装置４の各部の油圧を制御する油圧制御装置１１０とが設けられている。ＥＣＵ１００は、例えば車両１の走行状態に応じて内燃機関２の運転状態を制御する。
【００１５】
ポンプ７Ａは油圧源としてのオイルポンプ機能と車両１の発進装置としての動力伝達機能とを兼備している。ポンプ７Ａは入力軸６と一体回転可能に設けられる第１回転部材としてのアウターレース１３のカム面１４によって第２回転部材としてのインナーレース１５のシリンダ１６に挿入されたピストン１７を入力軸６の軸線Ａｘ１の方向に関して往復運動させることができるアキシャルピストンポンプとして構成されている。インナーレース１５側の回転は入力軸６の外側に同軸に設けられた中空状のコネクティングドラム１８に伝達される。
【００１６】
前後進切替装置８は、コネクティングドラム１８と無段変速部９のプライマリ軸１９との間に介在し、プライマリ軸１９の回転方向を正転方向と逆転方向とに切り替える。前後進切替装置８は遊星歯車機構２０を備えており、その遊星歯車機構２０はプライマリ軸１９と一体回転するサンギア２０ａと、サンギア２０ａと同軸に設けられたリングギア２０ｂとこれらのギア２０ａ、２０ｂのそれぞれと噛み合うピニオンギア２０ｃをサンギア２０ａの周りに公転可能かつ自転可能な状態で保持するキャリア２０ｄとを備える。また、前後進切替装置８はサンギア２０ａとリングギア２０ｂとの結合及びその結合の解除を行うクラッチ２１と、キャリア２０ｄの回転の阻止及びその阻止の解除を行う制動装置２２とを備えている。前後進切替装置８は、キャリア２０ｄの回転を制動装置２２にて許容した状態でサンギア２０ａとリングギア２０ｂとをクラッチ２１にて結合することによりプライマリ軸１９の回転方向を正転方向に切り替えるとともに、キャリア２０ｄの回転を制動装置２２にて阻止した状態でサンギア２０ａとリングギア２０ｂとの結合をクラッチ２１にて解除することによりプライマリ軸１９の回転方向を逆転方向に切り替える。
【００１７】
無段変速部９はベルトを利用した周知の無段変速機構により構成されている。無段変速部９は、プライマリ軸１９と一体回転するプライマリプーリ２３及び伝動装置１０に接続されるセカンダリ軸２４と一体回転するセカンダリプーリ２５及びベルト２６により構成される。そして、ポンプ７の発生する油圧を用いて各プーリ２３、２５の溝幅を変化させることにより、各プーリ２３、２５に巻き掛けられるベルト２６の巻き掛け径を変化させてプライマリ軸１９とセカンダリ軸２４との回転速度比を無段階に変更することができる。無段変速部９から出力された回転は、伝動装置１０にて減速されてから最終減速機１１でさらに減速されて駆動輪１２に連結された駆動軸２７に出力される。
【００１８】
次に図２〜図６を参照して図１に示したポンプ７Ａの詳細について説明する。なお、図２は、ポンプ７Ａの要部を示した縦断面図である。また、図３は図２のIII−III線におけるアウターレース１３の断面図であり、図４は図２のIV−IV線におけるインナーレース１５の断面図である。図５は、アウターレース１３がインナーレース１５に対して図５の右側（図２の紙面手前側）に回転するように、言い換えるとインナーレース１５がアウターレース１３に対して図５の左側に回転するようにアウターレース１３とインナーレース１５とが相対回転したときのピストン１７の動作を示している。以降、図５に矢印Ａで示したようにアウターレース１３に対してインナーレース１５が左側に回転することを正回転と称し、この回転方向を正転方向と称することがある。そして、この正転方向が本発明の所定回転方向に相当する。一方、図６は、アウターレース１３がインナーレース１５に対して図５の左側（図２の紙面奥側）に回転するように、言い換えるとインナーレース１５がアウターレース１３に対して図５の右側に回転するようにアウターレース１３とインナーレース１５とが相対回転したときのピストン１７の動作を示している。以降、図６に矢印Ｂで示したようにアウターレース１３に対してインナーレース１５が右側に回転することを逆回転と称し、この回転方向を逆転方向と称することがある。この逆転方向が本発明の逆方向に相当する。
【００１９】
図２に示したようにポンプ７Ａは、車両１の車体に固定されるポンプハウジング３０と、アウターレース１３と、インナーレース１５とを備えている。アウターレース１３は、ポンプハウジング３０に軸受３１を介して軸線Ａｘ１回りに回転自在に支持される。また、図２に示したようにアウターレース１３とポンプハウジング３０との間には、ポンプ７Ａからオイルが漏れないようにオイルシール３２が設けられている。インナーレース１５は、アウターレース１３と同軸、かつアウターレース１３と相対回転可能なようにベアリング３３を介してアウターレース１３に支持される。図２に示したようにポンプハウジング３０には、油圧制御装置１１０と接続され、内面３０ａに開口する第１オイル通路３４及び第２オイル通路３５が設けられている。第１オイル通路３４の開口部３４ａと第２オイル通路３５の開口部３５ａとは、軸線Ａｘ１を中心に同心円状に全周に亘って内面３０ａに開口するように設けられる。
【００２０】
アウターレース１３は、第１通路３６及び第２通路３７が設けられる切替バルブ部３８と、スプリング４０にて付勢されたピストン１７の頂部に設けられたローラ１７ａが当接して転動するカム面１４を有するカム部３９とを備えている。第１通路３６及び第２通路３７は、図２の左右方向に切替バルブ部３８を貫通するように形成され、インナーレース１５の接触面１５ａと接触するように軸線Ａｘ１と交差する方向に延びるバルブ面３８ａに開口する。図３に示したように、第１通路３６と第２通路３７とはそれぞれ周方向に等間隔で複数（図３では６つ）ずつ設けられる。また、図３に示したように第１通路３６と第２通路３７とは、第１通路３６が配置される仮想円Ｃ１と第２通路３７が配置される仮想円Ｃ２とが同心円を描くように設けられる。第１通路３６は、図２に示したようにアウターレース１３がポンプハウジング３０に組み付けられた際にポンプハウジング３０の内面３０ａに開口する第１オイル通路３４の開口部３４ａと連通するように設けられる。一方、第２通路３７は、図２に示した状態においてポンプハウジング３０の内面３０ａに開口する第２オイル通路３５の開口部３５ａと連通するように設けられる。カム面１４は、軸線Ａｘ１方向に複数の凹凸が所定間隔で交互に配置され、これら凹凸が互いに滑らかに接続されるように形成される。なお、カム面１４の凹凸は、バルブ面３８ａに開口している第１通路３６の開口部である第１ポート３６ａ及び第２通路３７の開口部である第２ポート３７ａと対応付けて形成される。例えば、図５に示したようにピストン１７のローラ１７ａがカム面１４の凹部１４ａに沿って転動しているときにシリンダ１６の底部と第１通路３６の第１ポート３６ａとが対向し、ピストン１７のローラ１７ａがカム面１４の凸部１４ｂに沿って転動しているときにシリンダ１６の底部と第２通路３７の第２ポート３７ａとが対向するようにカム面１４の凹凸が形成される。
【００２１】
図４に示したようにインナーレース１５には、軸線Ａｘ１に沿って形成されるシリンダ１６が８個形成される。これら８個のシリンダ１６は、周方向に等間隔で形成される。各シリンダ１６には、それぞれピストン１７が往復動自在に挿入される。また、各シリンダ１６には、ピストン１７を図２の右方向に付勢するスプリング４０が設けられる。各シリンダ１６には、その底面からアウターレース１３の切替バルブ部３８と接触する接触面１５ａに向かって延びてその接触面１５ａに開口する第１案内通路４１及び第２案内通路４２がそれぞれ設けられる。図４に示したように第１案内通路４１は、接触面１５ａに開口する開口部が第１通路３６の仮想円Ｃ１と同じ直径の仮想円Ｃ３上に配置されるように設けられる。このように第１案内通路４１を設けることにより、第１案内通路４１と第１通路３６とを連通させることができるので、第１オイル通路３４とシリンダ１６とを第１案内通路４１及び第１通路３６を介して連通させることができる。一方、第２案内通路４２は、接触面１５ａに開口する開口部が第２通路３７の仮想円Ｃ２と同じ直径の仮想円Ｃ４上に配置されるように設けられる。このように第２案内通路４２を設けることにより、第２案内通路４２と第２通路３７とを連通させることができるので、第２オイル通路３５とシリンダ１６とを第２案内通路４２及び第２通路３７を介して連通させることができる。
【００２２】
そして、図５に示したように第１案内通路４１は、シリンダ１６の底面から接触面１５ａに向かうに従って図５の右側に傾斜するように設けられる。一方、第２案内通路４２は、シリンダ１６の底面から接触面１５ａに向かうに従って図５の左側、すなわち第１案内通路４２とは逆の方向に傾斜するように設けられる。
【００２３】
図１、図２、図５及び図６を参照してポンプ７Ａにおけるオイルの流れについて説明する。まず、図５に示したようにインナーレース１５が正回転するようにアウターレース１３とインナーレース１５とが相対回転したときのオイルの流れを説明する。この際、ＥＣＵ１００は、オイルパン１１１（図１参照）のオイルが第１オイル通路３４を介してポンプ７Ａに汲み上げられるように油圧制御装置１１０の制御弁１１２を制御する。そのため、図５に示したようにスプリング４０によってピストン１７が図５の上側に駆動されると図２に矢印Ｆで示したように第１オイル通路３４、第１通路３６、及び第１案内通路４１を介してシリンダ１６内にオイルが吸入される。一方、ピストン１７がカム面１４の凸部１４ｂにて図５の下側に駆動されると第２案内通路４２、第２通路３７、及び第２オイル通路３５を介してシリンダ１６からオイルがオイルパン１１１に排出される。この場合、第１通路３６が本発明のオイル供給通路として機能し、第２通路３７が本発明のオイル排出通路として機能する。
【００２４】
次に、図６を参照してインナーレース１５が逆回転するようにアウターレース１３とインナーレース１５とが相対回転したときのオイルの流れを説明する。この際、ＥＣＵ１００は、オイルパン１１１のオイルが第２オイル通路３５を介してポンプ７Ａに汲み上げられるように油圧制御装置１１０の制御弁１１２を制御する。この場合、図２に矢印Ｆで示した方向とは逆の方向にオイルが流れる。そのため、図６に示したようにスプリング４０によってピストン１７が図６の上側に駆動されると第２オイル通路３５、第２通路３７、及び第２案内通路４２を介してシリンダ１６内にオイルが吸入される。一方、ピストン１７がカム面１４の凸部１４ｂにて図６の下側に駆動されると第１案内通路４１、第１通路３６、及び第１通路３４を介してシリンダ１６からオイルがオイルパン１１１に排出される。この場合は、第２通路３７が本発明のオイル供給通路として機能し、第１通路３６が本発明のオイル排出通路として機能する。
【００２５】
シリンダ１６から排出されたオイルは油圧制御装置１１０を介してオイルパン１１１に送られる。図１に示すように油圧制御装置１１０には、ポンプ７Ａから吐出されるオイルの流量を調整する流量調整弁１１３が設けられている。車両１の発進時においては、この流量調整弁１１３を操作してポンプ７Ａの吐出流量を調整することにより、ポンプ７Ａの出力側、即ちコネクティングドラム１８の回転速度を制御することができる。これにより、ポンプ７Ａを発進装置として機能させることができる。
【００２６】
以上に説明したように、第１の形態のポンプ７Ａによれば、インナーレース１５の回転方向に拘わらず第１案内通路４１及び第２案内通路４２のうちインナーレース１５が回転する方向に傾斜するように設けられた一方の案内通路を介してシリンダ１６内にオイルが導入され、インナーレース１５が回転する方向とは逆の方向に傾斜するように設けられた他方の案内通路を介してシリンダ１６内からオイルが排出されるので、シリンダ１６内へのオイルの導入及びシリンダ１６からのオイルの排出をそれぞれスムーズに行うことができる。そのため、インナーレース１５の回転方向に拘わらずシリンダ１６にオイルが吸入される際のオイルの吸入抵抗及びシリンダ１６からオイルが吐出される際のオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することができる
【００２７】
また、本発明の動力伝達装置４は、ポンプ７Ａを備えるので、シリンダ１６へのオイルの導入及びシリンダ１６からのオイルの吐出を速やかに行うことができる。そのため、入出力軸間の回転数差を増大させることができる。
【００２８】
（第２の形態）
図７〜図１０を参照して本発明の第２の形態に係るピストンポンプが組み込まれた動力伝達装置について説明する。なお、図７〜図１０において図１〜図６と共通の部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。図７は第１の形態の図１に、図８は第１の形態の図２にそれぞれ対応する図である。また、図８は図９のVIII−VIII線におけるピストンポンプの断面図であり、図９は図８のIX−IX線におけるピストンポンプの断面図である。図１０は図９のＸ−Ｘ線におけるインナーレース１５の断面図である。
【００２９】
図８及び図９に示したように、第２の形態のピストンポンプ７Ｂでは、ピストン１７が軸線Ａｘ１と交差する方向に往復動するようにインナーレース１５にシリンダ１６が形成され、そのピストン１７がスプリング４０で付勢される方向にアウターレース１３のカム面１４が設けられる。すなわち、ポンプ７Ｂは、ピストン１７がインナーレース１５の半径方向に往復動されるラジアルピストンポンプである。このポンプ７Ｂにおいては、アウターレース１３がインナーレース１５に対して図８の右回り、言い換えるとインナーレース１５がアウターレース１３に対して図８の左回りに回転することを正回転と称し、この回転方向を正転方向と称する。一方、アウターレース１３がインナーレース１５に対して図８の左回り、言い換えるとインナーレース１５がアウターレース１３に対して図８の右回りに回転することを逆回転と称し、この回転方向を逆転方向と称する。
【００３０】
図８及び図９に示したように第１案内通路４１及び第２案内通路４２は、シリンダ１６の側面から接触面１５ａに向かって延びている。なお、この形態においても第１案内通路４１は、接触面１５ａに開口する開口部が第１通路３６の仮想円Ｃ１と同じ直径の仮想円上に配置されるように設けられる。また、第２案内通路４２も接触面１５ａに開口する開口部が第２通路３７の仮想円Ｃ２と同じ直径の仮想円上に配置されるように設けられる。
【００３１】
そして、図１０に示したように第１案内通路４１は、シリンダ１６の側面から接触面１５ａに向かうに従って図１０の右側、すなわち正転方向に傾斜するように設けられている。一方、第２案内通路４２は、シリンダ１６の側面から接触面１５ａに向かうに従って図１０の左側、すなわち逆転方向に傾斜するように設けられている。
【００３２】
この形態においてもＥＣＵ１００は、インナーレース１５が正回転するようにアウターレース１３とインナーレース１５とが相対回転する場合、オイルパン１１１のオイルが第１オイル通路３４を介してポンプ７Ｂに汲み上げられるように油圧制御装置１１０の制御弁１１２を制御する。そのため、インナーレース１５が正回転する場合は、図８に矢印Ｆで示したように第１オイル通路３４、第１通路３６、及び第１案内通路４１を介してシリンダ１６内にオイルが吸入され、第２案内通路４２、第２通路３７、及び第２オイル通路３５を介してシリンダ１６からオイルがオイルパン１１１に排出される。
【００３３】
一方、インナーレース１５が逆回転するようにアウターレース１３とインナーレース１５とが相対回転する場合はオイルパン１１１のオイルが第２オイル通路３５を介してポンプ７Ｂに汲み上げられるように油圧制御装置１１０の制御弁１１２を制御する。そのため、この場合は第２オイル通路３５、第２通路３７、及び第２案内通路４２を介してシリンダ１６内にオイルが吸入され、第１案内通路４１、第１通路３６、及び第１通路３４を介してシリンダ１６からオイルがオイルパン１１１に排出される。
【００３４】
以上に説明したように、第２の形態のポンプ７Ｂにおいてもインナーレース１５の回転方向に拘わらず第１案内通路４１及び第２案内通路４２のうちインナーレース１５の回転方向に傾斜する一方の案内通路を介してシリンダ１６内にオイルが導入され、インナーレース１５の回転方向とは逆の方向に傾斜する他方の案内通路を介してシリンダ１６内からオイルが排出されるので、シリンダ１６内へのオイルの導入及びシリンダ１６からのオイルの排出をそれぞれスムーズに行うことができる。そのため、インナーレース１５の回転方向に拘わらずシリンダ１６にオイルが吸入される際のオイルの吸入抵抗及びシリンダ１６からオイルが吐出される際のオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することができる
【００３５】
本発明は、上述した各形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、上述した各形態において示したピストンポンプは、オイルなどを送るための単体のピストンポンプとして使用してもよい。また、周知のようにピストンポンプは、インナーレース又はアウターレースの一方を固定し、各シリンダへのオイルの導入及び排出を順次行うことによりピストンモータとして機能させることができる。そのため、上述した各形態の動力伝達装置のピストンポンプの部分は、単体のピストンモータとして使用することができる。このピストンモータにおいてもアウターレースに対するインナーレースの相対回転方向に拘わらず、シリンダへのオイルの導入及びシリンダからのオイルの排出をスムーズに行うことができる。そのため、シリンダへのオイルの吸入抵抗及びシリンダからのオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することができる。インナーレースに形成されるシリンダの数は８つに限定されない。本発明は、インナーレースに１つ以上のシリンダが形成されたピストンポンプに適用してよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の形態に係るピストンポンプを備えた動力伝達装置が設けられた車両の動力伝達経路や各要素などを簡略化して示したスケルトン図。
【図２】図１のピストンポンプの要部を示した縦断面図。
【図３】図２のIII−III線におけるアウターレースの断面を示す図。
【図４】図２のIV-IV線におけるインナーレースの断面を示す図。
【図５】アウターレースがインナーレースに対して右側に回転するようにアウターレースとインナーレースとが相対回転したときのピストンの動作を示す図。
【図６】アウターレースがインナーレースに対して左側に回転するようにアウターレースとインナーレースとが相対回転したときのピストンの動作を示す図。
【図７】本発明の第２の形態に係るピストンポンプを備えた動力伝達装置が設けられた車両の動力伝達経路や各要素などを簡略化して示したスケルトン図。
【図８】図７のピストンポンプの要部を示した縦断面図。
【図９】図８のIX−IX線におけるピストンポンプの断面を示す図。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線におけるインナーレースの断面を示す図。
【符号の説明】
【００３７】
１ 車両
２ 内燃機関（走行用動力源）
７Ａ、７Ｂ ピストンポンプ
１２ 駆動輪
１３ アウターレース
１５ インナーレース
１５ａ 接触面
１６ シリンダ
１７ ピストン
３６ 第１通路
３６ａ 第１ポート（開口部）
３７ 第２通路
３７ａ 第２ポート（開口部）
３８ａ バルブ面
４１ 第１案内通路
４２ 第２案内通路
Ａ 正転方向（所定回転方向）
Ｂ 逆転方向（逆方向）
Ａｘ１ 軸線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに相対回転可能に設けられた第１回転部材及び第２回転部材を備えたピストンポンプ、及びそれを備えた動力伝達装置、並びにピストンモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
アキシャルピストンポンプにおいて、流体吸入用の低圧口及び流体吐出用の高圧口に連通し、シリンダブロックのピストン室（シリンダ）に流体を案内する切欠溝及び導油孔をピストン室の内部に向かって斜めに画成し、これにより吸入時の噴流の向きをピストン室内部に向けて壁面のキャビテーションエロージョンを防止するものが知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２が存在する。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３４５９５５号公報
【特許文献２】特開２００５−２５６９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のポンプでは、一方向に傾いた切欠溝しか設けられていない。そのため、そのシリンダブロックの回転方向が切欠溝の傾きと同じ方向の場合はシリンダ内に流体がスムーズに流入するが、シリンダブロックが切欠溝の傾きと反対の方向に回転した場合には切欠溝を介して流体がシリンダ内に流入し難くなり、流体の吸入抵抗が増加するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、シリンダが形成された回転部材の回転している方向に拘わらずシリンダへのオイルの吸入抵抗及びシリンダからのオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することが可能なピストンポンプ及びそれを用いた動力伝達装置、並びにピストンモータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のピストンポンプは、互いに相対回転可能に設けられる第１回転部材及び第２回転部材を備え、前記第１回転部材には、前記第２回転部材が前記第１回転部材に対して所定回転方向に回転した場合に外部からオイルが導かれるオイル供給通路として機能し、前記第２回転部材が前記第１回転部材に対して前記所定回転方向と逆の逆方向に回転した場合に外部にオイルを排出するオイル排出通路として機能する第１通路と、前記第２回転部材が前記第１回転部材に対して前記所定回転方向に回転した場合に前記オイル排出通路として機能し、前記第２回転部材が前記第１回転部材に対して前記逆方向に回転した場合に前記オイル供給通路として機能する第２通路と、が開口し、回転軸線と交差する方向に延びるバルブ面が設けられ、前記第２回転部材は、前記バルブ面に開口している前記第１通路の開口部及び前記第２通路の開口部を覆い、かつ前記バルブ面と接触するように設けられる接触面と、ピストンが往復動可能に挿入されるシリンダと、前記接触面に開口して前記第１通路と前記シリンダとを連通するための第１案内通路と、前記接触面に開口して前記第２通路と前記シリンダとを連通するための第２案内通路と、を備えるピストンポンプにおいて、前記第１案内通路が前記シリンダから前記接触面に向かうに従って前記所定回転方向に傾斜するように設けられるとともに、前記第２案内通路が前記シリンダから前記接触面に向かうに従って前記逆方向に傾斜するように設けられていることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００７】
本発明のピストンポンプによれば、第２回転部材が所定回転方向に回転するときはこの所定回転方向に傾斜している第１案内通路を介してシリンダにオイルが導入され、所定回転方向と逆方向に傾斜している第２案内通路を介してシリンダからオイルが排出される。一方、第２回転部材が逆方向に回転するときは第２案内通路を介してシリンダにオイルが導入され、第１案内通路を介してシリンダからオイルが排出される。すなわち、本発明のピストンポンプでは、シリンダへのオイルの導入は第２回転部材が回転している方向と同じ方向に傾斜している案内通路を介して行われ、シリンダからのオイルの排出は第２回転部材が回転している方向と反対の方向に傾斜している案内通路を介して行われるので、第２回転部材の回転方向に拘わらずシリンダへのオイルの導入及びシリンダからのオイルの排出をそれぞれスムーズに行うことができる。そのため、第２回転部材の回転方向に拘わらずシリンダにオイルが吸入される際のオイルの吸入抵抗及びシリンダからオイルが吐出される際のオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することができる。
【０００８】
本発明のピストンポンプの一形態において、前記シリンダは、前記ピストンが前記回転軸線に沿って往復動するように前記第２回転部材に設けられていてもよいし（請求項２）、前記シリンダは、前記ピストンが前記回転軸線と直交する方向に往復動するように前記第２回転部材に設けられていてもよい（請求項３）。すなわち、本発明のピストンポンプは、アキシャルピストンポンプでもよいし、ラジアルピストンポンプでもよい。
【０００９】
本発明の動力伝達装置は、車両の走行用動力源から駆動輪までの動力伝達経路内に設けられる動力伝達装置において、上述したピストンポンプを備え、前記動力伝達経路の出力側又は入力側のいずれか一方が前記第１回転部材に接続され、前記動力伝達経路の出力側又は入力側のいずれか他方が前記第２回転部材に接続されることにより、上述した課題を解決する（請求項４）。
【００１０】
本発明の動力伝達装置によれば、動力伝達経路の出力側と入力側との間に上述したピストンポンプが介在するので、入力側と出力側との回転差によってポンプが駆動され、これによりオイルの吸入及び吐出が行われる。そのため、この動力伝達装置では、ポンプによって汲み出されるオイルの流量を調整することにより、入力側と出力側との回転数差を調整することができる。また、本発明の動力伝達装置は、上述したピストンポンプを備えるので、第２回転部材の回転方向に拘わらずシリンダへのオイルの吸入抵抗及びシリンダからのオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することができる。この場合、シリンダへのオイルの導入及びシリンダからのオイルの吐出を速やかに行うことができるので、入出力軸間の回転数差を増大させることができる。
【００１１】
本発明のピストンモータは、互いに相対回転可能に設けられる第１回転部材及び第２回転部材を備え、前記第１回転部材には、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して所定回転方向に回転させる場合に外部からオイルが導かれるオイル供給通路として機能し、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して前記所定回転方向と逆の逆方向に回転させる場合に外部にオイルを排出するオイル排出通路として機能する第１通路と、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して前記所定回転方向に回転させる場合に前記オイル排出通路として機能し、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して前記逆方向に回転させる場合に前記オイル供給通路として機能する第２通路と、が開口し、回転軸線と交差する方向に延びるバルブ面が設けられ、前記第２回転部材は、前記バルブ面に開口している前記第１通路の開口部及び前記第２通路の開口部を覆い、かつ前記バルブ面と接触するように設けられる接触面と、ピストンが往復動可能に挿入されるシリンダと、前記接触面に開口して前記第１通路と前記シリンダとを連通するための第１案内通路と、前記接触面に開口して前記第２通路と前記シリンダとを連通するための第２案内通路と、を備えるピストンモータにおいて、前記第１案内通路が前記シリンダから前記接触面に向かうに従って前記所定回転方向に傾斜するように設けられるとともに、前記第２案内通路が前記シリンダから前記接触面に向かうに従って前記逆方向に傾斜するように設けられていることにより、上述した課題を解決する（請求項５）。
【００１２】
本発明のピストンモータによれば、第２回転部材を所定回転方向に回転させる場合は第１案内通路を介してシリンダにオイルを導入するとともに第２案内通路を介してシリンダからオイルを排出させる。一方、第２回転部材を逆方向に回転させる場合は第２案内通路を介してシリンダにオイルを導入するとともに第１案内通路を介してシリンダからオイルを排出させる。そのため、上述したピストンポンプと同様に第２回転部材を回転させる方向に拘わらずシリンダへのオイルの導入及びシリンダからのオイルの排出をそれぞれスムーズに行うことができる。そのため、第２回転部材の回転方向に拘わらずシリンダへのオイルの吸入抵抗及びシリンダからのオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上に説明したように、本発明によれば、第１案内通路が所定回転方向に傾斜するように設けられるとともに第２案内通路が逆方向に傾斜するように設けられるので、第２回転部材の回転方向に拘わらずこれらの案内通路を介してシリンダへのオイルの導入及びシリンダからのオイルの排出をそれぞれスムーズに行うことができる。そのため、第２回転部材の回転している方向に拘わらずシリンダへのオイルの吸入抵抗及びシリンダからのオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１の形態）
図１は、本発明の第１の形態に係るピストンポンプを備えた動力伝達装置が設けられた車両の動力伝達経路や各要素などを簡略化して示したスケルトン図である。車両１はその走行用動力源として内燃機関２が設けられている。内燃機関２の出力トルクはケーシング３内に収められた動力伝達装置４に入力され、変速などの各種操作が行われてから駆動輪１２に伝達される。動力伝達装置４は、ダンパ機構５を介して入力軸６に伝達されたトルクがピストンポンプ（以下、ポンプと略称することがある。）７Ａ、前後進切替装置８、無段変速部９、伝動装置１０、及び最終減速機１１を経由して駆動輪１２に伝達されるように構成されている。また、車両１には、車両１の全体を制御するために設けられたコンピュータである電子コントロールユニット（ＥＣＵ）１００と、ＥＣＵ１００からの出力信号に基づいて動力伝達装置４の各部の油圧を制御する油圧制御装置１１０とが設けられている。ＥＣＵ１００は、例えば車両１の走行状態に応じて内燃機関２の運転状態を制御する。
【００１５】
ポンプ７Ａは油圧源としてのオイルポンプ機能と車両１の発進装置としての動力伝達機能とを兼備している。ポンプ７Ａは入力軸６と一体回転可能に設けられる第１回転部材としてのアウターレース１３のカム面１４によって第２回転部材としてのインナーレース１５のシリンダ１６に挿入されたピストン１７を入力軸６の軸線Ａｘ１の方向に関して往復運動させることができるアキシャルピストンポンプとして構成されている。インナーレース１５側の回転は入力軸６の外側に同軸に設けられた中空状のコネクティングドラム１８に伝達される。
【００１６】
前後進切替装置８は、コネクティングドラム１８と無段変速部９のプライマリ軸１９との間に介在し、プライマリ軸１９の回転方向を正転方向と逆転方向とに切り替える。前後進切替装置８は遊星歯車機構２０を備えており、その遊星歯車機構２０はプライマリ軸１９と一体回転するサンギア２０ａと、サンギア２０ａと同軸に設けられたリングギア２０ｂとこれらのギア２０ａ、２０ｂのそれぞれと噛み合うピニオンギア２０ｃをサンギア２０ａの周りに公転可能かつ自転可能な状態で保持するキャリア２０ｄとを備える。また、前後進切替装置８はサンギア２０ａとリングギア２０ｂとの結合及びその結合の解除を行うクラッチ２１と、キャリア２０ｄの回転の阻止及びその阻止の解除を行う制動装置２２とを備えている。前後進切替装置８は、キャリア２０ｄの回転を制動装置２２にて許容した状態でサンギア２０ａとリングギア２０ｂとをクラッチ２１にて結合することによりプライマリ軸１９の回転方向を正転方向に切り替えるとともに、キャリア２０ｄの回転を制動装置２２にて阻止した状態でサンギア２０ａとリングギア２０ｂとの結合をクラッチ２１にて解除することによりプライマリ軸１９の回転方向を逆転方向に切り替える。
【００１７】
無段変速部９はベルトを利用した周知の無段変速機構により構成されている。無段変速部９は、プライマリ軸１９と一体回転するプライマリプーリ２３及び伝動装置１０に接続されるセカンダリ軸２４と一体回転するセカンダリプーリ２５及びベルト２６により構成される。そして、ポンプ７の発生する油圧を用いて各プーリ２３、２５の溝幅を変化させることにより、各プーリ２３、２５に巻き掛けられるベルト２６の巻き掛け径を変化させてプライマリ軸１９とセカンダリ軸２４との回転速度比を無段階に変更することができる。無段変速部９から出力された回転は、伝動装置１０にて減速されてから最終減速機１１でさらに減速されて駆動輪１２に連結された駆動軸２７に出力される。
【００１８】
次に図２〜図６を参照して図１に示したポンプ７Ａの詳細について説明する。なお、図２は、ポンプ７Ａの要部を示した縦断面図である。また、図３は図２のIII−III線におけるアウターレース１３の断面図であり、図４は図２のIV−IV線におけるインナーレース１５の断面図である。図５は、アウターレース１３がインナーレース１５に対して図５の右側（図２の紙面手前側）に回転するように、言い換えるとインナーレース１５がアウターレース１３に対して図５の左側に回転するようにアウターレース１３とインナーレース１５とが相対回転したときのピストン１７の動作を示している。以降、図５に矢印Ａで示したようにアウターレース１３に対してインナーレース１５が左側に回転することを正回転と称し、この回転方向を正転方向と称することがある。そして、この正転方向が本発明の所定回転方向に相当する。一方、図６は、アウターレース１３がインナーレース１５に対して図５の左側（図２の紙面奥側）に回転するように、言い換えるとインナーレース１５がアウターレース１３に対して図５の右側に回転するようにアウターレース１３とインナーレース１５とが相対回転したときのピストン１７の動作を示している。以降、図６に矢印Ｂで示したようにアウターレース１３に対してインナーレース１５が右側に回転することを逆回転と称し、この回転方向を逆転方向と称することがある。この逆転方向が本発明の逆方向に相当する。
【００１９】
図２に示したようにポンプ７Ａは、車両１の車体に固定されるポンプハウジング３０と、アウターレース１３と、インナーレース１５とを備えている。アウターレース１３は、ポンプハウジング３０に軸受３１を介して軸線Ａｘ１回りに回転自在に支持される。また、図２に示したようにアウターレース１３とポンプハウジング３０との間には、ポンプ７Ａからオイルが漏れないようにオイルシール３２が設けられている。インナーレース１５は、アウターレース１３と同軸、かつアウターレース１３と相対回転可能なようにベアリング３３を介してアウターレース１３に支持される。図２に示したようにポンプハウジング３０には、油圧制御装置１１０と接続され、内面３０ａに開口する第１オイル通路３４及び第２オイル通路３５が設けられている。第１オイル通路３４の開口部３４ａと第２オイル通路３５の開口部３５ａとは、軸線Ａｘ１を中心に同心円状に全周に亘って内面３０ａに開口するように設けられる。
【００２０】
アウターレース１３は、第１通路３６及び第２通路３７が設けられる切替バルブ部３８と、スプリング４０にて付勢されたピストン１７の頂部に設けられたローラ１７ａが当接して転動するカム面１４を有するカム部３９とを備えている。第１通路３６及び第２通路３７は、図２の左右方向に切替バルブ部３８を貫通するように形成され、インナーレース１５の接触面１５ａと接触するように軸線Ａｘ１と交差する方向に延びるバルブ面３８ａに開口する。図３に示したように、第１通路３６と第２通路３７とはそれぞれ周方向に等間隔で複数（図３では６つ）ずつ設けられる。また、図３に示したように第１通路３６と第２通路３７とは、第１通路３６が配置される仮想円Ｃ１と第２通路３７が配置される仮想円Ｃ２とが同心円を描くように設けられる。第１通路３６は、図２に示したようにアウターレース１３がポンプハウジング３０に組み付けられた際にポンプハウジング３０の内面３０ａに開口する第１オイル通路３４の開口部３４ａと連通するように設けられる。一方、第２通路３７は、図２に示した状態においてポンプハウジング３０の内面３０ａに開口する第２オイル通路３５の開口部３５ａと連通するように設けられる。カム面１４は、軸線Ａｘ１方向に複数の凹凸が所定間隔で交互に配置され、これら凹凸が互いに滑らかに接続されるように形成される。なお、カム面１４の凹凸は、バルブ面３８ａに開口している第１通路３６の開口部である第１ポート３６ａ及び第２通路３７の開口部である第２ポート３７ａと対応付けて形成される。例えば、図５に示したようにピストン１７のローラ１７ａがカム面１４の凹部１４ａに沿って転動しているときにシリンダ１６の底部と第１通路３６の第１ポート３６ａとが対向し、ピストン１７のローラ１７ａがカム面１４の凸部１４ｂに沿って転動しているときにシリンダ１６の底部と第２通路３７の第２ポート３７ａとが対向するようにカム面１４の凹凸が形成される。
【００２１】
図４に示したようにインナーレース１５には、軸線Ａｘ１に沿って形成されるシリンダ１６が８個形成される。これら８個のシリンダ１６は、周方向に等間隔で形成される。各シリンダ１６には、それぞれピストン１７が往復動自在に挿入される。また、各シリンダ１６には、ピストン１７を図２の右方向に付勢するスプリング４０が設けられる。各シリンダ１６には、その底面からアウターレース１３の切替バルブ部３８と接触する接触面１５ａに向かって延びてその接触面１５ａに開口する第１案内通路４１及び第２案内通路４２がそれぞれ設けられる。図４に示したように第１案内通路４１は、接触面１５ａに開口する開口部が第１通路３６の仮想円Ｃ１と同じ直径の仮想円Ｃ３上に配置されるように設けられる。このように第１案内通路４１を設けることにより、第１案内通路４１と第１通路３６とを連通させることができるので、第１オイル通路３４とシリンダ１６とを第１案内通路４１及び第１通路３６を介して連通させることができる。一方、第２案内通路４２は、接触面１５ａに開口する開口部が第２通路３７の仮想円Ｃ２と同じ直径の仮想円Ｃ４上に配置されるように設けられる。このように第２案内通路４２を設けることにより、第２案内通路４２と第２通路３７とを連通させることができるので、第２オイル通路３５とシリンダ１６とを第２案内通路４２及び第２通路３７を介して連通させることができる。
【００２２】
そして、図５に示したように第１案内通路４１は、シリンダ１６の底面から接触面１５ａに向かうに従って図５の右側に傾斜するように設けられる。一方、第２案内通路４２は、シリンダ１６の底面から接触面１５ａに向かうに従って図５の左側、すなわち第１案内通路４２とは逆の方向に傾斜するように設けられる。
【００２３】
図１、図２、図５及び図６を参照してポンプ７Ａにおけるオイルの流れについて説明する。まず、図５に示したようにインナーレース１５が正回転するようにアウターレース１３とインナーレース１５とが相対回転したときのオイルの流れを説明する。この際、ＥＣＵ１００は、オイルパン１１１（図１参照）のオイルが第１オイル通路３４を介してポンプ７Ａに汲み上げられるように油圧制御装置１１０の制御弁１１２を制御する。そのため、図５に示したようにスプリング４０によってピストン１７が図５の上側に駆動されると図２に矢印Ｆで示したように第１オイル通路３４、第１通路３６、及び第１案内通路４１を介してシリンダ１６内にオイルが吸入される。一方、ピストン１７がカム面１４の凸部１４ｂにて図５の下側に駆動されると第２案内通路４２、第２通路３７、及び第２オイル通路３５を介してシリンダ１６からオイルがオイルパン１１１に排出される。この場合、第１通路３６が本発明のオイル供給通路として機能し、第２通路３７が本発明のオイル排出通路として機能する。
【００２４】
次に、図６を参照してインナーレース１５が逆回転するようにアウターレース１３とインナーレース１５とが相対回転したときのオイルの流れを説明する。この際、ＥＣＵ１００は、オイルパン１１１のオイルが第２オイル通路３５を介してポンプ７Ａに汲み上げられるように油圧制御装置１１０の制御弁１１２を制御する。この場合、図２に矢印Ｆで示した方向とは逆の方向にオイルが流れる。そのため、図６に示したようにスプリング４０によってピストン１７が図６の上側に駆動されると第２オイル通路３５、第２通路３７、及び第２案内通路４２を介してシリンダ１６内にオイルが吸入される。一方、ピストン１７がカム面１４の凸部１４ｂにて図６の下側に駆動されると第１案内通路４１、第１通路３６、及び第１通路３４を介してシリンダ１６からオイルがオイルパン１１１に排出される。この場合は、第２通路３７が本発明のオイル供給通路として機能し、第１通路３６が本発明のオイル排出通路として機能する。
【００２５】
シリンダ１６から排出されたオイルは油圧制御装置１１０を介してオイルパン１１１に送られる。図１に示すように油圧制御装置１１０には、ポンプ７Ａから吐出されるオイルの流量を調整する流量調整弁１１３が設けられている。車両１の発進時においては、この流量調整弁１１３を操作してポンプ７Ａの吐出流量を調整することにより、ポンプ７Ａの出力側、即ちコネクティングドラム１８の回転速度を制御することができる。これにより、ポンプ７Ａを発進装置として機能させることができる。
【００２６】
以上に説明したように、第１の形態のポンプ７Ａによれば、インナーレース１５の回転方向に拘わらず第１案内通路４１及び第２案内通路４２のうちインナーレース１５が回転する方向に傾斜するように設けられた一方の案内通路を介してシリンダ１６内にオイルが導入され、インナーレース１５が回転する方向とは逆の方向に傾斜するように設けられた他方の案内通路を介してシリンダ１６内からオイルが排出されるので、シリンダ１６内へのオイルの導入及びシリンダ１６からのオイルの排出をそれぞれスムーズに行うことができる。そのため、インナーレース１５の回転方向に拘わらずシリンダ１６にオイルが吸入される際のオイルの吸入抵抗及びシリンダ１６からオイルが吐出される際のオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することができる
【００２７】
また、本発明の動力伝達装置４は、ポンプ７Ａを備えるので、シリンダ１６へのオイルの導入及びシリンダ１６からのオイルの吐出を速やかに行うことができる。そのため、入出力軸間の回転数差を増大させることができる。
【００２８】
（第２の形態）
図７〜図１０を参照して本発明の第２の形態に係るピストンポンプが組み込まれた動力伝達装置について説明する。なお、図７〜図１０において図１〜図６と共通の部分には同一の参照符号を付して説明を省略する。図７は第１の形態の図１に、図８は第１の形態の図２にそれぞれ対応する図である。また、図８は図９のVIII−VIII線におけるピストンポンプの断面図であり、図９は図８のIX−IX線におけるピストンポンプの断面図である。図１０は図９のＸ−Ｘ線におけるインナーレース１５の断面図である。
【００２９】
図８及び図９に示したように、第２の形態のピストンポンプ７Ｂでは、ピストン１７が軸線Ａｘ１と交差する方向に往復動するようにインナーレース１５にシリンダ１６が形成され、そのピストン１７がスプリング４０で付勢される方向にアウターレース１３のカム面１４が設けられる。すなわち、ポンプ７Ｂは、ピストン１７がインナーレース１５の半径方向に往復動されるラジアルピストンポンプである。このポンプ７Ｂにおいては、アウターレース１３がインナーレース１５に対して図８の右回り、言い換えるとインナーレース１５がアウターレース１３に対して図８の左回りに回転することを正回転と称し、この回転方向を正転方向と称する。一方、アウターレース１３がインナーレース１５に対して図８の左回り、言い換えるとインナーレース１５がアウターレース１３に対して図８の右回りに回転することを逆回転と称し、この回転方向を逆転方向と称する。
【００３０】
図８及び図９に示したように第１案内通路４１及び第２案内通路４２は、シリンダ１６の側面から接触面１５ａに向かって延びている。なお、この形態においても第１案内通路４１は、接触面１５ａに開口する開口部が第１通路３６の仮想円Ｃ１と同じ直径の仮想円上に配置されるように設けられる。また、第２案内通路４２も接触面１５ａに開口する開口部が第２通路３７の仮想円Ｃ２と同じ直径の仮想円上に配置されるように設けられる。
【００３１】
そして、図１０に示したように第１案内通路４１は、シリンダ１６の側面から接触面１５ａに向かうに従って図１０の右側、すなわち正転方向に傾斜するように設けられている。一方、第２案内通路４２は、シリンダ１６の側面から接触面１５ａに向かうに従って図１０の左側、すなわち逆転方向に傾斜するように設けられている。
【００３２】
この形態においてもＥＣＵ１００は、インナーレース１５が正回転するようにアウターレース１３とインナーレース１５とが相対回転する場合、オイルパン１１１のオイルが第１オイル通路３４を介してポンプ７Ｂに汲み上げられるように油圧制御装置１１０の制御弁１１２を制御する。そのため、インナーレース１５が正回転する場合は、図８に矢印Ｆで示したように第１オイル通路３４、第１通路３６、及び第１案内通路４１を介してシリンダ１６内にオイルが吸入され、第２案内通路４２、第２通路３７、及び第２オイル通路３５を介してシリンダ１６からオイルがオイルパン１１１に排出される。
【００３３】
一方、インナーレース１５が逆回転するようにアウターレース１３とインナーレース１５とが相対回転する場合はオイルパン１１１のオイルが第２オイル通路３５を介してポンプ７Ｂに汲み上げられるように油圧制御装置１１０の制御弁１１２を制御する。そのため、この場合は第２オイル通路３５、第２通路３７、及び第２案内通路４２を介してシリンダ１６内にオイルが吸入され、第１案内通路４１、第１通路３６、及び第１通路３４を介してシリンダ１６からオイルがオイルパン１１１に排出される。
【００３４】
以上に説明したように、第２の形態のポンプ７Ｂにおいてもインナーレース１５の回転方向に拘わらず第１案内通路４１及び第２案内通路４２のうちインナーレース１５の回転方向に傾斜する一方の案内通路を介してシリンダ１６内にオイルが導入され、インナーレース１５の回転方向とは逆の方向に傾斜する他方の案内通路を介してシリンダ１６内からオイルが排出されるので、シリンダ１６内へのオイルの導入及びシリンダ１６からのオイルの排出をそれぞれスムーズに行うことができる。そのため、インナーレース１５の回転方向に拘わらずシリンダ１６にオイルが吸入される際のオイルの吸入抵抗及びシリンダ１６からオイルが吐出される際のオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することができる
【００３５】
本発明は、上述した各形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、上述した各形態において示したピストンポンプは、オイルなどを送るための単体のピストンポンプとして使用してもよい。また、周知のようにピストンポンプは、インナーレース又はアウターレースの一方を固定し、各シリンダへのオイルの導入及び排出を順次行うことによりピストンモータとして機能させることができる。そのため、上述した各形態の動力伝達装置のピストンポンプの部分は、単体のピストンモータとして使用することができる。このピストンモータにおいてもアウターレースに対するインナーレースの相対回転方向に拘わらず、シリンダへのオイルの導入及びシリンダからのオイルの排出をスムーズに行うことができる。そのため、シリンダへのオイルの吸入抵抗及びシリンダからのオイルの吐出抵抗をそれぞれ低減することができる。インナーレースに形成されるシリンダの数は８つに限定されない。本発明は、インナーレースに１つ以上のシリンダが形成されたピストンポンプに適用してよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の形態に係るピストンポンプを備えた動力伝達装置が設けられた車両の動力伝達経路や各要素などを簡略化して示したスケルトン図。
【図２】図１のピストンポンプの要部を示した縦断面図。
【図３】図２のIII−III線におけるアウターレースの断面を示す図。
【図４】図２のIV-IV線におけるインナーレースの断面を示す図。
【図５】アウターレースがインナーレースに対して右側に回転するようにアウターレースとインナーレースとが相対回転したときのピストンの動作を示す図。
【図６】アウターレースがインナーレースに対して左側に回転するようにアウターレースとインナーレースとが相対回転したときのピストンの動作を示す図。
【図７】本発明の第２の形態に係るピストンポンプを備えた動力伝達装置が設けられた車両の動力伝達経路や各要素などを簡略化して示したスケルトン図。
【図８】図７のピストンポンプの要部を示した縦断面図。
【図９】図８のIX−IX線におけるピストンポンプの断面を示す図。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線におけるインナーレースの断面を示す図。
【符号の説明】
【００３７】
１ 車両
２ 内燃機関（走行用動力源）
７Ａ、７Ｂ ピストンポンプ
１２ 駆動輪
１３ アウターレース
１５ インナーレース
１５ａ 接触面
１６ シリンダ
１７ ピストン
３６ 第１通路
３６ａ 第１ポート（開口部）
３７ 第２通路
３７ａ 第２ポート（開口部）
３８ａ バルブ面
４１ 第１案内通路
４２ 第２案内通路
Ａ 正転方向（所定回転方向）
Ｂ 逆転方向（逆方向）
Ａｘ１ 軸線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに相対回転可能に設けられる第１回転部材及び第２回転部材を備え、
前記第１回転部材には、前記第２回転部材が前記第１回転部材に対して所定回転方向に回転した場合に外部からオイルが導かれるオイル供給通路として機能し、前記第２回転部材が前記第１回転部材に対して前記所定回転方向と逆の逆方向に回転した場合に外部にオイルを排出するオイル排出通路として機能する第１通路と、前記第２回転部材が前記第１回転部材に対して前記所定回転方向に回転した場合に前記オイル排出通路として機能し、前記第２回転部材が前記第１回転部材に対して前記逆方向に回転した場合に前記オイル供給通路として機能する第２通路と、が開口し、回転軸線と交差する方向に延びるバルブ面が設けられ、
前記第２回転部材は、前記バルブ面に開口している前記第１通路の開口部及び前記第２通路の開口部を覆い、かつ前記バルブ面と接触するように設けられる接触面と、ピストンが往復動可能に挿入されるシリンダと、前記接触面に開口して前記第１通路と前記シリンダとを連通するための第１案内通路と、前記接触面に開口して前記第２通路と前記シリンダとを連通するための第２案内通路と、を備えるピストンポンプにおいて、
前記第１案内通路が前記シリンダから前記接触面に向かうに従って前記所定回転方向に傾斜するように設けられるとともに、前記第２案内通路が前記シリンダから前記接触面に向かうに従って前記逆方向に傾斜するように設けられていることを特徴とするピストンポンプ。
【請求項２】
前記シリンダは、前記ピストンが前記回転軸線に沿って往復動するように前記第２回転部材に設けられている請求項１に記載のピストンポンプ。
【請求項３】
前記シリンダは、前記ピストンが前記回転軸線と直交する方向に往復動するように前記第２回転部材に設けられている請求項１に記載のピストンポンプ。
【請求項４】
車両の走行用動力源から駆動輪までの動力伝達経路内に設けられる動力伝達装置において、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のピストンポンプを備え、
前記動力伝達経路の出力側又は入力側のいずれか一方が前記第１回転部材に接続され、前記動力伝達経路の出力側又は入力側のいずれか他方が前記第２回転部材に接続されることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項５】
互いに相対回転可能に設けられる第１回転部材及び第２回転部材を備え、
前記第１回転部材には、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して所定回転方向に回転させる場合に外部からオイルが導かれるオイル供給通路として機能し、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して前記所定回転方向と逆の逆方向に回転させる場合に外部にオイルを排出するオイル排出通路として機能する第１通路と、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して前記所定回転方向に回転させる場合に前記オイル排出通路として機能し、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して前記逆方向に回転させる場合に前記オイル供給通路として機能する第２通路と、が開口し、回転軸線と交差する方向に延びるバルブ面が設けられ、
前記第２回転部材は、前記バルブ面に開口している前記第１通路の開口部及び前記第２通路の開口部を覆い、かつ前記バルブ面と接触するように設けられる接触面と、ピストンが往復動可能に挿入されるシリンダと、前記接触面に開口して前記第１通路と前記シリンダとを連通するための第１案内通路と、前記接触面に開口して前記第２通路と前記シリンダとを連通するための第２案内通路と、を備えるピストンモータにおいて、
前記第１案内通路が前記シリンダから前記接触面に向かうに従って前記所定回転方向に傾斜するように設けられるとともに、前記第２案内通路が前記シリンダから前記接触面に向かうに従って前記逆方向に傾斜するように設けられていることを特徴とするピストンモータ。
【請求項１】
互いに相対回転可能に設けられる第１回転部材及び第２回転部材を備え、
前記第１回転部材には、前記第２回転部材が前記第１回転部材に対して所定回転方向に回転した場合に外部からオイルが導かれるオイル供給通路として機能し、前記第２回転部材が前記第１回転部材に対して前記所定回転方向と逆の逆方向に回転した場合に外部にオイルを排出するオイル排出通路として機能する第１通路と、前記第２回転部材が前記第１回転部材に対して前記所定回転方向に回転した場合に前記オイル排出通路として機能し、前記第２回転部材が前記第１回転部材に対して前記逆方向に回転した場合に前記オイル供給通路として機能する第２通路と、が開口し、回転軸線と交差する方向に延びるバルブ面が設けられ、
前記第２回転部材は、前記バルブ面に開口している前記第１通路の開口部及び前記第２通路の開口部を覆い、かつ前記バルブ面と接触するように設けられる接触面と、ピストンが往復動可能に挿入されるシリンダと、前記接触面に開口して前記第１通路と前記シリンダとを連通するための第１案内通路と、前記接触面に開口して前記第２通路と前記シリンダとを連通するための第２案内通路と、を備えるピストンポンプにおいて、
前記第１案内通路が前記シリンダから前記接触面に向かうに従って前記所定回転方向に傾斜するように設けられるとともに、前記第２案内通路が前記シリンダから前記接触面に向かうに従って前記逆方向に傾斜するように設けられていることを特徴とするピストンポンプ。
【請求項２】
前記シリンダは、前記ピストンが前記回転軸線に沿って往復動するように前記第２回転部材に設けられている請求項１に記載のピストンポンプ。
【請求項３】
前記シリンダは、前記ピストンが前記回転軸線と直交する方向に往復動するように前記第２回転部材に設けられている請求項１に記載のピストンポンプ。
【請求項４】
車両の走行用動力源から駆動輪までの動力伝達経路内に設けられる動力伝達装置において、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のピストンポンプを備え、
前記動力伝達経路の出力側又は入力側のいずれか一方が前記第１回転部材に接続され、前記動力伝達経路の出力側又は入力側のいずれか他方が前記第２回転部材に接続されることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項５】
互いに相対回転可能に設けられる第１回転部材及び第２回転部材を備え、
前記第１回転部材には、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して所定回転方向に回転させる場合に外部からオイルが導かれるオイル供給通路として機能し、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して前記所定回転方向と逆の逆方向に回転させる場合に外部にオイルを排出するオイル排出通路として機能する第１通路と、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して前記所定回転方向に回転させる場合に前記オイル排出通路として機能し、前記第２回転部材を前記第１回転部材に対して前記逆方向に回転させる場合に前記オイル供給通路として機能する第２通路と、が開口し、回転軸線と交差する方向に延びるバルブ面が設けられ、
前記第２回転部材は、前記バルブ面に開口している前記第１通路の開口部及び前記第２通路の開口部を覆い、かつ前記バルブ面と接触するように設けられる接触面と、ピストンが往復動可能に挿入されるシリンダと、前記接触面に開口して前記第１通路と前記シリンダとを連通するための第１案内通路と、前記接触面に開口して前記第２通路と前記シリンダとを連通するための第２案内通路と、を備えるピストンモータにおいて、
前記第１案内通路が前記シリンダから前記接触面に向かうに従って前記所定回転方向に傾斜するように設けられるとともに、前記第２案内通路が前記シリンダから前記接触面に向かうに従って前記逆方向に傾斜するように設けられていることを特徴とするピストンモータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１２７４９０（Ｐ２００９−１２７４９０Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０２０７４（Ｐ２００７−３０２０７４）
【出願日】平成１９年１１月２１日（２００７．１１．２１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２１日（２００７．１１．２１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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