ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータおよびカムの製造方法
【課題】外周側部材および内周側部材の半径方向に大型化することを抑制可能なラジアルピストンポンプを提供する。
【解決手段】相対回転可能な外周側部材３および内周側部材５と、外周側部材３に設けられたカム面２０と、内周側部材５に設けられたピストン７，８と、外周側部材３と内周側部材５とが相対回転してピストン７，８が動作した場合に流体が吸入・吐出される流体室９とを有するラジアルピストンポンプにおいて、カム面２０に傾斜カム領域Ｋ１，Ｋ２および同軸カム領域Ｋ３が設けられており、ピストン７，８をカム面２０の同軸カム領域Ｋ３または傾斜カム領域Ｋ１，Ｋ２に選択的に接触させることにより、ピストン７，８の動作量を制御し、流体室９に吸入・吐出される流体の流量を可変とする容量可変機構２１が設けられている。
【解決手段】相対回転可能な外周側部材３および内周側部材５と、外周側部材３に設けられたカム面２０と、内周側部材５に設けられたピストン７，８と、外周側部材３と内周側部材５とが相対回転してピストン７，８が動作した場合に流体が吸入・吐出される流体室９とを有するラジアルピストンポンプにおいて、カム面２０に傾斜カム領域Ｋ１，Ｋ２および同軸カム領域Ｋ３が設けられており、ピストン７，８をカム面２０の同軸カム領域Ｋ３または傾斜カム領域Ｋ１，Ｋ２に選択的に接触させることにより、ピストン７，８の動作量を制御し、流体室９に吸入・吐出される流体の流量を可変とする容量可変機構２１が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外周側部材と内周側部材とを相対回転させることにより、ピストンを軸線を中心とする半径方向に動作させて、流体室に流体を吸入・吐出するラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータに関し、さらには、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータに用いるカムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、外周側部材および内周側部材を軸線を中心として相対回転させることにより、ピストンを軸線を中心とする半径方向に動作させて、流体室に流体を吸入・吐出す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を有する無段変速機の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１においては、ミッションケース内に、入力軸および出力軸が同軸上に、かつ、相対回転可能に配置されている。また、入力軸にはシリンダボディが取り付けられており、そのシリンダボディの外周面には、放射状に第１、第２シリンダ孔が設けられている。さらに、第１シリンダ孔には第１プランジャが摺動自在に配置されており、第２シリンダ孔には内周側部材プランジャが摺動自在に配置されている。さらに、第１、第２シリンダ孔には、それぞれポンプポートが開口されている。一方、前記ミッションケースには第１ポンプリングが取り付けられており、この第１ポンプリングは前記シリンダボディを取り囲むように配置されている。また、前記第１ポンプリングは、前記入力軸と平行な枢軸を介して、前記ミッションケースにより揺動自在に支持されている。一方、前記出力軸には第２ポンプリングが設けられており、前記シリンダボディに対して一側方へ所定距離偏心するように配置されている。
【０００３】
上記の第１シリンダ孔、第１プランジャ、第１ポンプリングなどにより、第１油圧ポンプが構成され、上記の第２シリンダ孔、第２プランジャ、第２ポンプリングなどにより、第２油圧ポンプが構成されているとともに、第１シリンダ孔と第２シリンダ孔とが接続されている。そして、前記入力軸を回転させると、前記第１プランジャの先端が前記第１ポンプリングの内周面に接触した状態で、前記第１プランジャが入力軸の半径方向に往復移動し、オイルの吸入・吐出がおこなわれる。さらに、前記シリンダボディに対する前記第１ポンプリングの偏心方向および偏心量を変えることにより、第２油圧ポンプの吸入吐出量域を反転させたり、その容量を調節できるものとされている。なお、ピストンを回転部材の半径方向に動作させるとともに、半径方向におけるピストンのストロークを可変としたトルク伝達装置が、特許文献２に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３０３５２６号公報
【特許文献２】特開平２−１２０５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、前記シリンダボディに対して前記第１ポンプリングを半径方向に稼働させる必要があるため、ラジアルピストンポンプが回転部材の半径方向に大型化する恐れがあった。
【０００６】
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、軸線を中心とする半径方向に大型化することを抑制可能なラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータを提供し、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータに用いるカム部材の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため請求項１の発明は、回転中心となる軸線を中心として相対回転可能に、かつ、前記軸線を中心として内外周に配置された外周側部材および内周側部材と、前記外周側部材に設けられ、かつ、前記軸線に沿った方向の平面内の中心線を取り囲むように円筒形状に構成されたカム面と、前記内周側部材に設けられ、かつ、前記カム面に追従して前記軸線を中心とする半径方向に動作可能なピストンと、前記内周側部材に設けられ、かつ、前記外周側部材と内周側部材とが相対回転して前記ピストンが前記軸線を中心とする半径方向に動作した場合に流体が吸入・吐出される流体室とを有するラジアルピストンポンプにおいて、前記カム面は、前記軸線と前記中心線とが交差している傾斜カム面と、前記軸線と前記中心線とが同軸である同軸カム面とを含み、前記外周側部材と内周側部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させて、前記軸線を中心とする半径方向で前記ピストンを前記同軸カム面または傾斜カム面の内側に選択的に位置させることにより、前記半径方向における前記ピストンの動作量を制御し、前記流体室に吸入・吐出される流体の流量を可変とする容量可変機構が設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記傾斜カム面には、前記軸線に沿った方向で異なる位置に配置された第１の傾斜カム面および内周側部材の傾斜カム面が含まれており、前記軸線に沿った方向で、前記第１の傾斜カム面と前記傾斜カム面との間に前記同軸カム面が配置されており、前記軸線に沿った方向の平面内で、前記中心線は、前記第１の傾斜カム面および前記第２の傾斜カム面で共に前記軸線に対して同じ方向に傾斜されているとともに、前記容量可変機構は、前記外周側部材と内周側部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させることにより、前記ピストンを前記第１の傾斜カム面と前記同軸カム面と前記第２の傾斜カム面との間で相互に行き来させることが可能であることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記軸線を中心として回転可能に設けられ、かつ、前記外周側部材と相対回転可能な動力伝達部材と、この動力伝達部材に設けられ、かつ、前記カム面に追従して前記軸線を中心とする半径方向に動作可能な第２ピストンと、前記動力伝達部材に設けられ、かつ、前記流体室と油路を介して接続された第２流体室とを有するラジアルピストンモータが設けられており、前記ラジアルピストンモータは、前記流体室から前記第２流体室に流体が供給されて前記第２ピストンが半径方向の外側に向けて動作する場合に、前記第２ピストンが前記カム面に押し付けられた場合の反力で、前記動力伝達部材を前記軸線を中心として回転させる向きのトルクが発生する構成と、前記ピストンが半径方向で内側に押し付けられた場合に、前記第２流体室から吐出された流体が前記流体室に供給される構成とを有しており、前記容量可変機構は、前記外周側部材と内周側部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させると同時に、前記外周側部材と動力伝達部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させる構成と、前記半径方向における前記第２ピストンの動作量を制御し、前記第２流体室に吸入される流体の流量を可変とする構成と、を有していることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３の構成に加えて、前記可変容量機構は、前記ピストンおよび第２ピストンを前記第１の傾斜カム面に追従して動作させる状態と、前記ピストンを前記同軸カム面または傾斜カム面に追従して動作させ、かつ、第２ピストンを前記第１の傾斜カム面に追従して動作させる状態とを、選択的に切り替え可能な構成を有していることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５の発明は、回転中心となる軸線を中心として相対回転可能であり、かつ、軸線を中心として内外周に配置された外周側部材および内周側部材と、前記外周側材に設けられ、かつ、前記軸線に沿った方向の平面内の中心線を取り囲むように円筒形状に構成されたカム面と、前記内周側材に設けられ、かつ、前記カム面に追従して前記軸線を中心とする半径方向に動作可能な第３ピストンと、前記内周側材に設けられ、かつ、流体が供給される第３流体室とを有し、この第３流体室に流体を供給して前記ピストンを半径方向で外側に向けて動作させることにより、前記カム面で発生する反力で前記内周側材を回転させる向きのトルクを生じさせるとともに、前記第３流体室の容量を変更可能なラジアルピストンモータにおいて、前記カム面には、前記軸線と前記中心線とが交差している傾斜カム面と、前記軸線と前記中心線とが同軸である同軸カム面とが含まれており、前記外周側材と内周側材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させて、前記第３ピストンを、前記軸線を中心とする半径方向で前記同軸カム面または傾斜カム面の内側に選択的に位置させることにより、前記半径方向における前記第３ピストンの動作量を制御し、前記第３流体室に供給される流体の流量を可変とする容量可変機構が設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項５の構成に加えて、前記傾斜カム面には、前記軸線に沿った方向で異なる位置に配置された第１の傾斜カム面および第２の傾斜カム面が含まれており、前記軸線に沿った方向で、前記第１の傾斜カム面と前記第２の傾斜カム面との間に前記同軸カム面が配置されており、前記軸線に沿った方向の平面内で、前記中心線は、前記第１の傾斜カム面および前記第２の傾斜カム面で共に前記軸線に対して同じ方向に傾斜されているとともに、前記容量可変機構は、前記外周側材と内周側材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させることにより、前記第３ピストンを前記第１の傾斜カム面と前記同軸カム面と前記第２の傾斜カム面との間で相互に行き来させることが可能であることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項７の発明は、加工対象物に穴をあけることにより、動作する際の中心となる軸線を中心として半径方向に動作するピストンが接触し、かつ、前記軸線を取り囲む円筒形状のカム面を形成する、カムの製造方法において、前記軸線に沿った方向に分割された複数の加工対象物を用意する第１工程と、前記第１工程で用意された第１の加工対象物に、軸線と一致する中心線を中心とする同軸カム面を形成する第２工程と、前記第１工程で用意された第２の加工対象物に、軸線と交差する中心線を中心とする傾斜カム面を形成する第３工程と、前記第２工程で同軸カム面が形成された第１の加工対象物と、前記第２工程で傾斜カム面が加工された第２の加工対象物とを接触させて前記同軸カム面と前記傾斜カム面とを接続した後、第１の加工対象物と第２の加工対象物とを相互に固定する第４工程と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、軸線を中心として外周側部材と内周側部材とが相対回転すると、カム面に接触した状態でピストンが半径方向に往復動し、流体室に流体が吸入・吐出される。また、ピストンがカム面の傾斜カム面に接触した状態で、外周側部材と内周側部材とを軸線に沿った方向に相対移動させると、外周側部材と内周側部材とが相対回転した場合、半径方向でピストンの動作量が変化する。すると、流体室に吸入・吐出される流体の流量が可変となる。したがって、前記軸線を中心とする半径方向に、ラジアルピストンポンプが大型化することを抑制できる。さらに、ピストンをカム面の同軸カム面に接触させた状態で、外周側部材と内周側部材とが相対回転した場合、ピストンが半径方向に動作しなくなり、流体室への流体の吸入、および流体室からの流体の吐出がおこなわれなくなる。
【００１５】
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、ピストンが第１の傾斜カム面に接触している場合と、ピストンが第２の傾斜カム面に接触している場合とでは、前記軸線を中心とする円周方向で、前記流体室に流体が吸入される位相と、前記流体室から流体が吐出される位相とが逆になる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の効果を得られる他に、流体室から吐出された流体が第２流体室に供給され、かつ、前記第２流体室から吐出された流体が前記流体室に供給される。そして、ラジアルピストンモータの第２流体室に流体が供給されて前記第２ピストンが半径方向の外側に向けて動作する場合に、前記第２ピストンが前記カム面に押し付けられ、その反力で前記動力伝達部材を前記軸線を中心として回転させる向きのトルクが発生する。
【００１７】
請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果を得られる他に、外周側部材の回転方向に対して、動力伝達部材の回転状態を正回転状態及び逆回転状態ならびに停止状態に切替可能である。
【００１８】
請求項５の発明によれば、第３ピストンがカム面の傾斜カム面に接触しているとともに、外周側材と内周側材とが相対回転すると、ラジアルピストンモータの第３流体室に流体が供給されて、第３ピストンが半径方向の外側に向けて動作する場合に、第３ピストンがカム面に押し付けられ、その反力で前記内周側材を前記軸線を中心として回転させる向きのトルクが発生する。また、外周側材と内周側材とを軸線に沿った方向に相対移動させると、ラジアルピストンモータに供給され、かつ、ラジアルピストンモータから吐出される流体の容量を可変とすることができる。これに対して、第３ピストンが同軸カム面に接触されると、ラジアルピストンモータへの流体の供給がおこなわれなくなり、かつ、ラジアルピストンモータから流体が吐出されなくなる。
【００１９】
請求項６の発明によれば、請求項５の発明と同様の効果を得られる他に、外周側材と内周側材との円周方向における位相が同じであっても、ラジアルピストンモータにおける流体の供給作用と吐出作用とを逆転させることが可能である。
【００２０】
請求項７の発明によれば、ピストンが接触するカム面を有するカムを製造する場合、第１工程では、軸線に沿った方向に分割された複数の加工対象物を用意して、中心線が互いに交差する第１カム面と第２カム面とを分離することができるので、第１のカム面および第２カム面の加工を容易におこなうことができる。したがって、カムの製造が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
この発明において、外周側部材と内周側部材とが相対回転可能に構成されている。例えば、何れか一方が回転可能であり、他方が固定されている（回転不可能）第１の構成、または、外周側部材および内周側部材の両方が、共に回転可能である内周側部材の構成のいずれでもよい。さらに上記第１の構成と第２の構成とを切り替えることが可能であってもよい。そして、外周側部材または内周側部材の何れか一方が、動力源に対して動力伝達可能に連結される。さらに、前記動力源の動力が前記一方の部材に伝達されて、外周側部材と内周側部材とが相対回転する。ここで、前記動力源に連結される一方の部材は、カム面が設けられている部材、またはピストンが設けられている部材の何れでもよい。また、前記動力源は、熱エネルギを運動エネルギに変換する動力装置、電気エネルギを運動エネルギに変換する動力装置、流体の運動エネルギを回転軸の運動エネルギに変換する動力装置などのいずれであってもよい。また、この発明において、ピストンは軸線を中心とする半径方向に動作するピストンであり、形状、長さなどは問われず、ピストン、プランジャなどにより構成される。さらに、この発明におけるピストンには、ピストン自体、及びピストンに取り付けられているローラ、ボールなどの転動体が含まれる。この発明において、軸線および中心線は、工学上の仮想線であり、この軸線および中心線は物理的に存在するわけでなない。軸線は、回転可能な要素の回転中心を示す基準線である、また、中心線とは、円形のカム面の中心を通過する線分である。この発明における外周側部材および内周側部材および動力伝達部材が、回転可能に設けられている場合は、これらの部材を経由して動力伝達がおこなわれる。これらの部材としては、回転軸、プーリ、ギヤ、キャリヤ、コネクティングドラムなどが挙げられる。また、外周側部材または内周側部材のいずれか一方が固定されている場合、その部材はケーシングまたはハウジングまたはブラケットなどにより回転不可能に支持される。
【００２２】
また、この発明におけるラジアルピストンポンプは、動力が与えられて流体を吸入・吐出する流体機械であり、ラジアルピストンポンプを車両に搭載することが可能である。例えば、駆動力源から車輪に至る動力伝達経路に、前記ラジアルピストンポンプを配置することが可能である。さらに、この発明において、可変容量機構は、外周側部材と内周側部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させる動力を発生するアクチュエータであり、例えば、油圧式アクチュエータ、電磁式アクチュエータ、手動式アクチュエータなどを用いることができる。油圧式アクチュエータは、油圧室の油圧を制御することにより、各部材同士を相対移動させる動作力が制御されるように構成される。電磁式アクチュエータは、磁気吸引力を制御することにより、各部材同士を相対移動させる動作力が制御されるように構成される。手動式アクチュエータは、人間の操作力がリンク、ワイヤ、ロッドなどを経由して伝達されて動作力が発生するように構成される。また、容量可変機構は、前記軸線を中心とする半径方向でのピストンの動作量（ストローク量）を制御して、ラジアルピストンポンプの容量を変更する。
【００２３】
さらに、この発明におけるラジアルピストンモータは、流体の運動エネルギを回転部材の運動エネルギに変換する流体式モータである。より具体的には、流体の圧力を、回転要素の動力に変換する流体装置である。また、この発明のラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータにおいて、回転可能に設けられる部材は、トルク伝達可能な部材であり、例えば、回転軸、回転円板、キャリヤ、ギヤ、コネクティングドラムなどが含まれる。また、回転不可能に固定される部材には、ケーシング、ハウジング、フレーム、ボス部、ブラケット、隔壁などが含まれる。この発明におけるラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータは、非圧縮性の流体を取り扱う流体装置であり、非圧縮性の流体には、液体、例えば、オイル、冷却液、水などが含まれる。さらに、オイルには、焼き付き・発熱・摩耗・摺動する部位を潤滑・冷却する潤滑油、油圧機器・流体機械を動作させる作動油が含まれる。
【００２４】
この発明におけるラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータは、支持部材により支持される。この支持部材は、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータを収容する要素であり、支持部材は、軸線に沿った方向に移動することが不可能に配置される。この支持部材には、内部中空のケーシングまたは内部中空のハウジングの他、ブラケット、枠部材、フレーム部材、壁部材などが含まれる。この発明におけるカム部材は、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータに用いられる。また、第２工程と第３工程とは、いずれか工程を先におこない、他の工程を後におこなってもよい。あるいは、第２工程と第３工程とを同時におこなってもよい。以下、この発明におけるラジアルピストンポンプの具体例、およびカム部材の製造方法の具体例を、図面に基づいて説明する。
【００２５】
（具体例１）
この具体例１は、ラジアルピストンポンプの具体例であり、図１に基づいてラジアルピストンポンプ１の構成を説明する。このラジアルピストンポンプ１は、内部中空の支持部材、例えば、ケーシング１００内に設けられている。ケーシング１００は内部中空に構成されており、ケーシング１００は、ラジアルピストンポンプ１およびその他の部品を収容し、かつ、支持する要素である。ラジアルピストンポンプ１は回転軸２およびカム３を有している。前記回転軸２とカム３とは、軸線Ａ１を中心として相対回転可能に構成されている。前記軸線Ａ１は水平に配置されており、図１は、軸線Ａ１に沿った方向における断面図である。前記回転軸２には、動力源４が動力伝達可能に接続されている。この動力源４としては、熱エネルギを運動エネルギに変換するエンジン、または、電気エネルギを運動エネルギに変換する電動機などを用いることができる。さらには、動力源４としてエンジンおよび電動機の両方を用いることも可能である。また、前記動力源４から前記回転軸２に至る経路にクラッチ（図示せず）を設けることも可能である。また、この回転軸２と一体回転する構成のインナーレース５が設けられている。
【００２６】
図２は、軸線Ａ１と垂直な平面内における断面図である。このインナレース５は、軸線Ａ１を中心として環状に構成されており、そのインナーレース５の外周には、円周方向に沿って複数のシリンダ６が配置されている。図２に示す例では、シリンダ６が８箇所形成されている。各シリンダ６は、インナーレース５の外周面に開口された円柱形状の凹部もしくは窪みであり、軸線中心線Ｃ１に沿ってシリンダ６が設けられている。中心線Ｃ１は軸線Ａ１と直交する。そして、各シリンダ６内にはピストン７が各々配置されており、各ピストン７は、中心線Ｃ１に沿った平面内で、前記軸線Ａ１を中心として半径方向に動作可能である。また各ピストン７には転動体８が取り付けられている。この転動体８はボールを用いることが可能である。一方、前記シリンダ６内には油圧室９が形成されている。この油圧室９には、圧縮コイルばね１０が設けられており、前記ピストン７を前記シリンダ６の外に押し出す向きの力が、圧縮コイルばね１０からピストン７に加えられる。
【００２７】
前記油圧室９に接続された油圧回路の構成を、図１および図３および図４に基づいて説明する。前記ケーシング１００には、油路１１および油路１２が設けられている。なお、図１に示されているケーシング１００は、具体的にはケーシング１００の一部を構成する隔壁、カバーなどであり、これらの隔壁、カバーは、軸線Ａ１に対して垂直な方向に延ばされているか、または張り出している。隔壁、カバーは、ケーシング１００の内部と外部とを区画する要素、またはケーシング１００の内部に形成された空間同士を区画する要素のいずれでもよい。以下、ケーシング１００に代えて、便宜上「隔壁１００」と記す。そして、軸線Ａ１に沿った方向で、カム３と動力源４との間に隔壁１００が配置されている。また、前記油路１１はオイルパン１３に接続されている。オイルパン１３は、ケーシングの内部またはケーシングの外部に設けられたオイル溜めである。一方、前記油路１２はオイル必要部１６に接続されている。このオイル必要部１６では、オイルを潤滑油として用いたり、制御機器の作動油として用いる。オイル必要部１６には、ケーシング内またはケーシングの外部に設けられた油圧室、ケーシング内に設けられた動力伝達装置、具体的にはギヤ同士の噛み合い部、チェーンとスプロケットとの噛み合い部、プーリとベルトとの接触部などが含まれる。またオイル必要部１６には、オイルにより潤滑・冷却される軸受が含まれる。
【００２８】
また、前記隔壁１００には油路切替バルブ１０１が取り付けられている。この油路切替バルブ１０１は、軸線Ａ１を中心とする円筒形状に構成されており、隔壁１００に対して、油路切替バルブ１０１が回転不可能に、かつ、軸線Ａ１に沿った方向にも移動不可能に固定されている。具体的には、隔壁１００に設けられた孔に対して、油路切替バルブ１０１が圧入固定されている。そして、油路切替バルブ１０１は軸孔１０８を有している。この軸孔１０８は軸線Ａ１を中心として形成されており、軸孔１０８内に回転軸２が挿入されている。また、油路切替バルブ１０１には油路１０２，１０３が設けられており、油路１０２が油路１２に接続され、油路１０３が油路１１に接続されている。また、前記軸線Ａ１に沿った方向における油路切替バルブ１０１の端面、具体的には、前記インナレース５に近い側の端面には、油路１０４，１０５が形成されている。図３は、油路切替バルブ１０１の端面図であり、油路１０４，１０５は、軸線Ａ１を中心として共に円弧形状に構成されている。より具体的には、油路１０４，１０５は、共に略半円形状を有している。また、油路１０４，１０５は、油路切替バルブ１０１において軸線Ａ１を中心とする同一円周上に配置されている。さらに、油路１０４と油路１０５とは円周方向で異なる位相に配置されている。そして、油路１０４が油路１０２と接続され、油路１０５が油路１０３と接続されている。
【００２９】
一方、前記インナーレース５には、前記油圧室９に接続された油路１０６が設けられている。油路１０６は、油圧室９にそれぞれ独立して複数設けられており、各油路１０６が、インナレース５の円周方向に等間隔で配置されている。そして、各油路１０６は、インナレース５の端面、具体的は油路切替バルブ１０１に接触した側の端面に開口されている。各油路１０６の開口部と同一円周上に、前記油路１０４，１０５が配置されている。さらに、インナレース５の端面と油路切替バルブ１０１の端面とが接触した状態で、インナレース５と油路切替バルブ１０１とが相対回転することが可能となるように、インナレース５が回転軸２に取り付けられている。インナレース５と回転軸２とが一体回転するように連結、具体的にはスプライン結合されている。また、回転軸２およびインナレース５は軸線Ａ１に沿った方向には移動することが不可能となるように、軸受およびスナップリング等（図示せず）により支持されている。したがって、インナレース５が回転している場合、または停止している場合のいずれにおいても、油路１０６は油路１０４または油路１０５に対して接続することが可能である。なお、軸線Ａ１を中心とする円周方向で、油路１０６が油路１０４と油路１０５との間に位置する場合、油路１０６が、油路１０４，１０５と遮断される。さらに、インナレース５が回転すると、油路１０６が油路１０４に接続された状態と、油路１０６が油路１０５に接続された状態とが交互に切り替わる。このように、油路切替バルブ１０１は、油圧室９を、油路１０４または油路１０５に対して選択的に接続する機構である。また、油路切替バルブ１０１は、インナレース５の回転により、油圧室９に接続される油路を切り替えるロータリバルブである。
【００３０】
前記カム３の構成を説明する。このカム３は前記ケーシング内に、前記軸線Ａ１に沿った方向に動作可能に配置されており、かつ、カム３は、軸線Ａ１を中心として回転することが不可能に構成されている。例えば、ケーシングに対してカム３はスプライン結合、またはセレーション結合、またはキー結合されている。また、前記カム３には貫通孔１９が設けられており、前記軸線Ａ１と直交する平面内において、前記貫通孔１９の内周面がカム面２０を構成しいる。
【００３１】
このカム面２０の構成を具体的に説明すると、図２に示すように、前記軸線Ａ１と垂直な平面内において、カム面２０は円形に構成されている。図１に示すように、カム面２０は、中心線Ｂ１を中心とする傾斜カム面２０と、中心線Ｂ２を中心とする傾斜カム面２０Ｂと、中心線Ｂ３を中心とする同軸カム面２０Ｃとを有している。傾斜カム面２０Ａと同軸カム面２０Ｃとが互いに連続しており、傾斜カム面２０Ｂと同軸カム面２０Ｃとが互いに連続している。さらに、軸線Ａ１に沿った方向の平面内で、軸線Ａ１と中心線Ｂ１とが交差し、軸線Ａ１と中心線Ｂ２とが交差し、軸線Ａ１と中心線Ｂ３とが同軸となっている。軸線Ａ１に沿った方向で、傾斜カム面２０Ａが形成された範囲が、傾斜カム領域Ｋ１であり、傾斜カム面２０Ｂが形成された範囲が、傾斜カム領域Ｋ１であり、同軸カム面２０Ｃが形成された範囲が、同軸カム領域Ｋ３である。
【００３２】
そして、軸線Ａ１に沿った方向の平面内で、傾斜カム領域Ｋ１と傾斜カム領域Ｋ２との間に、同軸カム領域Ｋ３が配置されている。これら、傾斜カム領域Ｋ１，傾斜カム領域Ｋ２および同軸カム領域Ｋ３は、共に軸線Ａ１に沿った方向で一定の長さに亘っている。さらに、軸線Ｂ１と軸線Ａ１との間に形成される鋭角側の角度と、軸線Ｂ２と軸線Ａ１との間に形成される鋭角側の角度とが同一となっている。また、軸線Ａ１に対して、軸線Ｂ１，Ｂ２が同じ方向に傾斜されている。さらに、軸線Ａ１に沿った方向で、傾斜カム領域Ｋ２に対応する部分では、中心線Ｂ１と軸線Ａ１とが交差して交点Ｐ１となっている。さらに、軸線Ａ１に沿った方向で、傾斜カム領域Ｋ１に対応する部分では、中心線Ｂ２と軸線Ａ１とが交差して交点Ｐ２となっている。図１の例では、交点Ｐ１よりも左側に交点Ｐ２が位置している。
【００３３】
さらに、前記カム３を前記軸線Ａ１に沿った方向に動作させるスライド機構２１が設けられている。このスライド機構２１は、前記軸線Ａ１に沿った方向の動作力（推力）を前記カム３に与えてそのカム３を動作させ、かつ、カム３を停止させる機構である。カム３が軸線Ａ１に沿った方向に移動すると、前記軸線Ａ１上で交点Ｐ１の位置が移動する。このスライド機構２１としては、油圧式アクチュエータ、電磁式アクチュエータ、手動式アクチュエータなどを用いることができる。前記油圧式アクチュエータは、油圧室と、この油圧室に設けられたバネなどを有しており、前記油圧室の油圧を制御することにより、前記カム３を軸線Ａ１に沿った方向に動作させることが可能である。前記電磁式アクチュエータは、ソレノイドおよびバネなどを有しており、前記ソレノイドに供給する通電量を制御して磁気吸引力を制御し、その磁気吸引力とバネの力との関係により、前記カム３を前記軸線Ａ１に沿った方向に動作させるものである。前記手動アクチュエータは、手動で動作されるレバーの操作力を、ロッド、リンク、ワイヤなどを経由させて機械的にカム３に伝達し、そのカム３を軸線Ａ１に沿った方向に動作させる装置である。
【００３４】
つぎに、前記ラジアルピストンポンプ１におけるオイルの吸入・吐出作用を説明する。まず、前記軸線Ａ１に沿った方向で前記カム３の位置が制御されて、図５に示すように、前記軸線Ａ１に沿った方向で、中心線Ｃ１が交点Ｐ１と交点Ｐ２との間に位置された場合について説明する。この場合は、前記転動体８がカム面２０と同軸カム領域Ｋ３で接触する。この場合、カム面２０の中心線Ｂ１が、軸線Ａ１と同軸になるため、前記動力源４のトルクを前記回転軸２に伝達して前記インナーレース５を回転させても、前記ピストン７は前記軸線Ａ１を中心とする半径方向に動作しない。したがって、前記油圧室９にはオイルが吸入されず、かつ、前記油圧室９からオイルが吐出もされない。
【００３５】
これに対して、前記軸線Ａ１に沿った方向における前記カム３の位置が制御されて、図１に示すように、前記軸線Ａ１に沿った方向で、前記中心線Ｃ１が前記交点Ｐ１から外れた位置に制御された場合を説明する。具体的には、中心線Ｃ１が交点Ｐ１よりも右側に位置する。この場合は、図２に示すように、前記中心線Ｃ１上で、前記中心線Ｂ１が軸線Ａ１よりも下方に偏心する。つまり、軸線Ａ１に対して中心線Ｂ１が偏心量ｅ分だけ、図２で下方に離れた位置にある。このため、前記動力源４のトルクを前記回転軸２に伝達して前記インナーレース５を回転させると、前記転動体８が前記カム面２０に接触したまま転動し、かつ、前記ピストン７が前記軸線Ａ１を中心として半径方向に動作する。図２においては、便宜上、前記インナーレース５が時計方向に回転するものとして示されている。
【００３６】
また、図２においてはインナーレース５の回転方向の位相に対して、右側の領域Ｄ１と左側の領域Ｅ１とに２分割されている。そして、領域Ｄ１に位置しているピストン７では、前記回転軸２が回転することにともない、カム面２０に沿って前記ピストン７が圧縮コイルばね１０のばね荷重により押し出されて上昇し、油圧室９内が負圧となる。このとき、前記油圧室９が油路１０５に接続されている。したがって、前記オイルパン１３のオイルが、油路１１および油路１０３を経由して前記油圧室９に吸入される。
【００３７】
これに対して、領域Ｅ１に位置しているピストン７では、前記回転軸２が回転することにともない、カム面２０に沿ってピストン７が圧縮コイルばね１０のばね荷重に抗して下降し、油圧室９内のオイルが吐出される。このとき、油圧室９は油路１０６に接続されており、前記油圧室９から吐出されたオイルが、油路１０２および油路１２を経由して、前記オイル必要部１６に供給される。以後、前記回転軸２の回転により、各ピストン７が半径方向に往復動して、各油圧室９ではオイルの吸入・吐出が繰り返される。なお、インナーレース５の回転により、ピストン７が領域Ｄ１から領域Ｅ１に移行すると、油圧室９にオイルが吸入される状態から、油圧室９からオイルが吐出される状態に切り替わる。また、インナーレース５の回転により、ピストン７が領域Ｅ１から領域Ｄ１に移行すると、油圧室９からオイルが吐出される状態から、油圧室９にオイルが吸入される状態に切り替わる。さらに、ピストン７が領域Ｄ１と領域Ｅ１との境界に位置する時点では、油圧室９へのオイルの吸入、および油圧室９からのオイルの吐出はおこなわれない。この具体例１において、転動体８とカム面２０との接触点について説明する。図５の場合は、転動体８とカム面２０との接触点が中心線Ｃ１上に位置する。これに対して、図１および図６の場合は、転動体８とカム面２０との接触点が、厳密には中心線Ｃ１から外れた位置となる。しかしながら、各具体例では、便宜上、転動体８とカム面２０との接触点が中心線Ｃ１上に位置するものとして説明する。
【００３８】
つぎに、具体例１のラジアルピストンポンプ１において、前記カム３の他の動作例を、図６に基づいて説明する。図６に基づいて説明するカム３の他の動作例は、前記軸線Ａ１に沿った方向で、前記交点Ｐ２よりも左側に前記中心線Ｃ１が位置する場合に相当する。この図６においては、中心線Ｃ１上において、軸線Ａ１の上方に中心線Ｂ１が偏心している。具体的には、偏心量ｅ分だけ軸線Ａ１と中心線Ｂ１とが離れている。この図６に示すカム３の動作例について、ラジアルピストンポンプ１の作用を、図７に基づいて説明する。この図７は、前記軸線Ａ１と垂直な平面、特に、中心線Ｃ１に沿った方向における概念図である。図７では、インナーレース５の円周方向における位相を、左右の領域Ｅ１，Ｄ１に２分割して示してある。そして、回転軸２にトルクが伝達されて前記インナーレース５が時計方向に回転すると、以下のような作用により、各油圧室９でオイルの吸入・吐出がおこなわれる。
【００３９】
すなわち、ピストン７が領域Ｄ１に位置するとき、カム面２０により押されるピストン７は、圧縮コイルばね１０のばね荷重に抗して下降し、油圧室９からオイルが吐出される。また、ピストン７が領域Ｄ１に位置している場合、油路１０６が油路１０５に接続されている。したがって、油圧室９から吐出されたオイルが、油路１２を経由してオイル必要部１６に供給される。これに対して、ピストン７が領域Ｅ１に位置するときにおいては、ピストン７は圧縮コイルばね１０のばね荷重により上昇し、油圧室９が負圧となる。また、ピストン７が領域Ｅ１に位置している場合、油路１０６が油路１０４に接続されている。したがって、オイルパン１３から油路１１および油路１１３を通って油圧室９にオイルが吸入される。つまり、図２と図７とを比較すると、前記インナーレース５の回転方向が同じであり、ピストン７が同じ領域Ｄ１に位置している場合でも、図２の場合は油圧室９にオイルが吸入され、図７の場合は油圧室９からオイルが吐出される。また、前記インナーレース５の回転方向が同じであり、ピストン７が同じ領域Ｅ１に位置している場合でも、図２の場合は油圧室９からオイルが吐出され、図７の場合は油圧室９にオイルが吸入される。つまり、同じ領域にピストン７が位置している場合でも、油圧室９におけるオイルの吸入・吐出の関係が逆転（反転）する。
【００４０】
つぎに、具体例１において、カム３の動作量（スライド量）と、オイルポンプ１の容量（Ｖ）、偏心量との関係を、図８の線図に基づいて説明する。なお、スライド量とは、前記軸線Ａ１に沿った方向で、前記カム３の端面３Ａから中心線Ｃ１までの距離（長さ）を意味する。端面３Ａは、カム３における動力源４の反対側に配置された端面である。端面３Ａは軸線Ａ１と垂直な平坦面である。ここでは、前記中心線Ｃ１がカム３の端面３Ａに最も近づいた状態が、スライド量（距離）「零」として示されている。また、容量Ｖとは、前記ラジアルピストンポンプ１の容量［rev ］である。より具体的には、インナーレース５が軸線Ａ１を中心として１回転する間に、各油圧室９から吐出されるオイルの合計体積であり、実際のピストン７のストロークに比例した量である。すなわち、ピストン７のストロークが大きくなれば容量が増加し、ピストン７のストロークが少なくなれば容量が減少する。さらに、図８において、偏心量「零」とは、軸線Ａ１に沿った方向で、前記中心線Ｃ１が交点Ｐ１と交点Ｐ２との間に位置することを意味している。さらに、図８において、容量「零」とは、ラジアルピストンポンプ１からオイルが吐出されず、かつ、オイルが吸入されないことを意味する。そして、ラジアルピストンポンプ１の容量Ｖは、次式で求められる。
Ｖ＝Ａ＊ｅ＊ｎ
ここで、Ａは油圧室９の面積、具体的には、中心線Ｃ１と垂直な平面における面積である。また、ｎはピストン７の本数である。
【００４１】
この図８に示すように、軸線Ａ１に沿った方向で、交点Ｐ１と交点Ｐ２との間に中心線Ｃ１が位置している場合は、カム３が停止している場合、またはカム３が動作している場合のいずれにおいても、偏心量は「零」であり、かつ、容量も「零」である。一方、中心線Ｃ１が交点Ｐ１よりも右側の領域にある場合、つまり、図１に示すように中心線Ｃ１が傾斜カム領域Ｋ２内にある場合は、カム３のスライド量が増加することに比例して、偏心量および容量が増加する特性となる。これに対して、中心線Ｃ１が交点Ｐ１よりも左側の領域にある場合、つまり、図６に示すように、中心線Ｃ１が傾斜カム領域Ｋ１内にある場合は、カム３のスライド量が減少することに比例して、偏心量および容量が増加する特性となる。このように、図１および図６においては、偏心量が増加するほど、前記ピストン７の上死点から下死点までの間のストローク量が長くなり、ラジアルピストンポンプ１の容量が増加する。つまり、ラジアルピストンポンプ１は、可変容量形のオイルポンプである。また、図１ないし図８に示された例では、前記カム３を前記軸線Ａ１に沿った方向に動作させることにより、前記ラジアルピストンポンプ１の容量を変更することができる。言い換えれば、軸線Ａ１を中心とする半径方向では、前記カム３の動作スペースを確保せずに済む。したがって、ラジアルピストンポンプ１が前記軸線Ａ１を中心とする半径方向に大型化することを抑制できる。
【００４２】
なお、具体例１において、カム３に傾斜カム面２０Ｂおよび同軸カム面２０Ｃを設け、傾斜カム面２０Ａを設けない構成とすることも可能である。この具体例１に基づいて説明された構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、軸線Ａ１が、この発明の軸線に相当し、カム３が、この発明における外周側部材に相当し、インナレース５が、この発明における内周側部材に相当し、中心線Ｃ１が、この発明における中心線に相当し、カム面２０が、この発明のカム面に相当し、ピストン７および転動体８が、この発明におけるピストンに相当し、油圧室９が、この発明における流体室に相当し、ラジアルピストンポンプ１が、この発明におけるラジアルピストンポンプに相当する。また、傾斜カム面２０Ａ，２０Ｂが、この発明における傾斜カム面に相当し、同軸カム面２０Ｃが、この発明における同軸カム面に相当し、スライド機構２１が、この発明における容量可変機構に相当する。
【００４３】
（具体例２）
つぎに、ラジアルピストンポンプ１の具体例２を図９に基づいて説明する。この具体例２は、請求項１、２、３、４に対応するものである。この具体例２においては、隔壁１０７と動力源４との間に隔壁１００が配置されている。隔壁１０７の技術的意味は、隔壁１００の場合と同じである。そして、隔壁１００と隔壁１０７との間の空間に、ラジアルピストンポンプ１に加えて、ラジアルピストンモータ３５が設けられている。この具体例２では、隔壁１００から隔壁１０７に向けて油路切替バルブ１０１が突出して取り付けられている。この具体例２において、ラジアルピストンポンプ１の構成および機能は、具体例１の場合と同様である。
【００４４】
つぎに、ラジアルピストンモータ３５の構成を説明する。このラジアルピストンモータ３５は、インナーレース２６および前記カム３を有している。つまり、カム３は、ラジアルピストンポンプ１およびラジアルピストンモータ３５により共用されている。また、軸線Ａ１に沿った方向で、インナレース５と隔壁１０７との間にインナレース２６が配置されている。また、インナレース２６の外周には、円周方向に沿って複数のシリンダ２７が形成されている。複数のシリンダ２７は、中心線Ｆ１を中心として円筒形状に構成されている。図１０は、軸線Ａ１と垂直な平面内における断面図、具体的には中心線Ｆ１に沿った断面図である。図１０に示す例では、シリンダ２７が８箇所形成されている。各シリンダ２７は、インナーレース２６の外周面に開口された円柱形状の凹部もしくは窪みである。そして、各シリンダ２７内にはピストン２８が各々配置されており、各ピストン２８は、中心線Ｆ１に沿って前記半径方向に動作可能である。また各ピストン２８には転動体２９が取り付けられている。この転動体２９はボールを用いることが可能である。一方、前記シリンダ２７内には油圧室３０が形成されている。この油圧室３０の油圧が前記ピストン２８の底面に加えられる。
【００４５】
前記油圧室３０に接続された油圧回路の構成を、図９に基づいて説明する。前記隔壁１０７には、油路１０９および油路１１０が設けられている。また、前記油路１０９が前記油路１２に接続され、前記油路１１０が前記油路１１に接続されている。このように、具体例２においては、具体例１で説明したオイルパン１３およびオイル必要部１６は設けられていない。また、前記隔壁１０７には油路切替バルブ１１１が取り付けられている。この油路切替バルブ１１１は、軸線Ａ１を中心とする円筒形状に構成されており、油路切替バルブ１１１は軸孔１５０を有する。この油路切替バルブ１１１は、隔壁１０７に対して回転不可能に、かつ、軸線Ａ１に沿った方向には移動不可能に固定されている。具体的には、隔壁１０７に設けられた孔に対して、油路切替バルブ１１１が圧入固定されている。この油路切替バルブ１１１は隔壁１０７からインナレース２６に近づく向きで突出している。
【００４６】
そして、油路切替バルブ１１１には油路１１２，１１３が設けられており、油路１１３が油路１１０に接続され、油路１１２が油路１０９に接続されている。また、前記軸線Ａ１に沿った方向における油路切替バルブ１１１の端面、具体的には、前記インナレース２６に近い側の端面には、油路１１４，１１５が形成されている。図１１は、油路切替バルブ１１１の端面図であり、油路１１４，１１５は、軸線Ａ１を中心として共に円弧形状に構成されている。また、油路１１４の周長と油路１０４の周長とが同一に構成され、油路１１５の周長と油路１０５の周長とが同一に構成されている。さらに、円周方向における油路１１４の配置位相と、円周方向における油路１０４の配置位相とが一致している。また、円周方向における油路１１５の配置位相と、円周方向における油路１０５の配置位相とが一致している。そして、油路１１４が油路１１２と接続され、油路１１５が油路１１３と接続されている。
【００４７】
一方、前記インナーレース２６には、前記油圧室３０に接続された油路１１６が設けられている。油路１１６は、油圧室３０にそれぞれ独立して複数設けられており、各油路１１６が、インナレース２６の円周方向に等間隔で配置されている。そして、各油路１１６は、インナレース２６の端面、具体的は油路切替バルブ１１１に接触した側の端面に開口されている。各油路１１６の開口部と同一円周上に、前記油路１１４，１１５が配置されている。さらに、インナレース２６の端面と油路切替バルブ１１１の端面とが接触した状態で、インナレース２６と油路切替バルブ１１１とが相対回転することが可能となるように、インナレース２６が出力軸２５に取り付けられている。この出力軸２５は油路切替バルブ１１１の軸孔１５０内に配置されており、出力軸２５は軸線Ａ１を中心として回転可能である。
【００４８】
また、出力軸２５とインナレース２６とが一体回転可能に接続、例えばスプライン結合されている。また、出力軸２５およびインナレース２６は軸線Ａ１に沿った方向には移動することが不可能となるように、軸受およびスナップリングなど（図示せず）により支持されている。したがって、インナレース２６が回転している場合、または停止している場合のいずれにおいても、単一の油路１１６は、油路１１４または油路１１５の何れか一方に対して接続される。さらに、インナレース２６が回転すると、単一の油路１１６が油路１１４に接続された状態と、油路１１６が油路１１５に接続された状態とが交互に切り替わる。このように、油路切替バルブ１１１は、油圧室３０を、油路１２または油路１１に対して選択的に接続する機構である。また、油路切替バルブ１１１は、インナレース２６の回転により、油圧室３０に対して接続される油路が切り替わるロータリバルブである。
【００４９】
上記のように構成されたインナーレース２６、ピストン２７、転動体２９、カム面２０、出力軸２５、油路１１２，１１３，１１４，１１５、油路１０９、油路１１０などの構成により、ラジアルピストンモータ（油圧モータ）３５が構成されている。なお、ラジアルピストンポンプ１における油圧室９の断面積は、ラジアルピストンモータ３５における油圧室３０の断面積と同じである。ここで、断面積とは、ピストンの動作方向の中心線に沿った方向の平面内における断面積である。さらに、この具体例２においても、カム３を軸線Ａ１に沿った方向に移動させ、かつ、停止させる機能を有するスライド機構２１が共通に設けられている。
【００５０】
つぎに、この具体例２におけるラジアルピストンポンプ１およびラジアルピストンモータ３５の作用を説明する。この具体例２においては、前記軸線Ａ１に沿った方向で、前記中心線Ｃ１と前記中心線Ｆ１との距離は一定である。そして、具体例２においても、具体例１と同様にして前記カム３を前記軸線Ａ１に沿った方向に動作させ、かつ、停止させることが可能である。そして、具体例２においても、軸線Ａ１に沿った方向に動作させることにより、転動体８を第１の傾斜カム領域Ｋ１または同軸カム領域Ｋ３または第２の傾斜カム領域Ｋ２の何れかに、選択的に接触させることが可能である。このように、転動体８を第１の傾斜カム領域Ｋ１または同軸カム領域Ｋ３または第２の傾斜カム領域Ｋ２に接触された場合のそれぞれにおけるラジアルピストンポンプ１の作用は、具体例１と同様である。
【００５１】
この具体例２において、図１２に示すように、転動体８が同軸カム領域Ｋ３に接触している場合は、ラジアルピストンポンプ１ではオイルの吸入・吐出がおこなわれないため、ラジアルピストンモータ３５が動作することはなく、回転軸２と出力軸２５との間では動力伝達はおこなわれない。すなわち、ニュートラル状態にある。これに対して、この具体例２において、転動体８が第１の傾斜カム領域Ｋ１または第２の傾斜カム領域Ｋ２に接触するとともに、回転軸２が回転すると、油圧室９においてオイルの吸入・吐出がおこなわれて、油圧室９と油圧室３０との間でオイルが行き来する。まず、図９に示すように、転動体８が第２の傾斜カム領域Ｋ２に接触しているとともに、ラジアルピストンポンプ１でオイルの吸入・吐出がおこなわれた場合において、前記ラジアルピストンモータ３５の作用を、図１０に基づいて説明する。ラジアルピストンモータ３５は、転動体２９が第１の傾斜カム領域Ｋ１に接触した状態で動作する。また、前記中心線Ｂ１は前記インナーレース２６の軸線Ａ１よりも上方に変位している。
【００５２】
このため、カム３とインナーレース２６とが相対回転すると、ピストン３０が軸線に沿って半径方向にストロークする。図１０では、円周方向の位相が左右に領域Ｅ１と領域Ｄ１とに２分割されている。前記ピストン２８の中心線Ｆ１が領域Ｅ１に位置している場合は、油路１１６が油路１１４に接続されている。このため、前記油圧室９から吐出された圧油が、油路１０２，１２および油路１０９，１１２を経由して油圧室３０に供給されて、その油圧室３０の油圧が上昇する。すると、ピストン２８を、中心線Ｆ１に沿って半径方向で外側に向けて押圧する力が増加し、転動体２９とカム面２０との接触点で反力が発生する。このようにして、前記ラジアルピストンポンプ１から吐出されたオイルが、ラジアルピストンモータ３５に供給されて、そのラジアルピストンモータ３５が駆動され、インナーレース２６を図１０で時計方向に回転させる向きのトルクが発生する。
【００５３】
このように、領域Ｅ１に位置しているピストン２８が上昇行程となる。これに対して、領域Ｄ１に位置するピストン２８の作用を説明する。前記のようにインナーレース２６が図１０で時計方向に回転すると、カム面２０に沿ってピストン２８が下降する。すると、油圧室３０からオイルが吐出され、そのオイルが油路１１３，１１０および油路１１，１０３を経由して、上昇行程にあるピストン７を有する油圧室９に吸入される。すなわち、油圧室９と油圧室３０との間で、油路１０２，１０３，１１２，１１３、および油路１２，１１０、および油路１１，１０９を介してオイルが循環する。
【００５４】
なお、ピストン２８が領域Ｅ１と領域Ｄ１との境界に位置している場合、その油圧室３０の油路１１６は、油路１１４，１１５の両方と遮断される。すなわち、ピストン２８が領域Ｄ１から領域Ｅ１に移行する時点で、油圧室３０からオイルが吐出される状態から、油圧室３０にオイルが供給される状態に切り替わる。すなわち、インナーレース２６が図１０で時計方向に回転する場合、ピストン２８が領域Ｄ１から領域Ｅ１に移行する時点で、油圧室３０からオイルが吐出される状態から、油圧室３０にオイルが供給される状態に切り替わる。すなわち、ピストン２８が領域Ｄ１から領域Ｅ１に移行する時点で、油圧室３０からオイルが吐出される状態から、油圧室３０にオイルが供給される状態に切り替わる。これに対して、ピストン２８が領域Ｅ１から領域Ｄ１に移行する時点で、油圧室３０にオイルが供給される状態から、油圧室３０からオイルが吐出される状態に切り替わる。
【００５５】
また、ラジアルピストンモータ３５において、カム３のスライド量と、油圧室３０に供給・吐出される圧油の容量Ｖ２と、偏心量ｅとの関係は、図８の交点Ｐ２の左側に示された特性と同じになる。すなわち、軸線Ａ１に沿った方向で、端面３Ａから中心線Ｆ１までの距離が減少することに比例して、偏心量および容量が増加する特性を示す。そして、この具体例２においては、図９に示すように、転動体８が第２の傾斜カム領域Ｋ３に接触し、かつ、転動体２９が第１の傾斜カム領域Ｋ１に接触した状態で、前記カム３を軸線Ａ１に沿った方向に動作させると、ラジアルピストンポンプ１の容量およびラジアルピストンモータ３５の容量を共に変更することができる。つまり、ラジアルピストンモータ３５も、可変容量形のモータである。そして、ラジアルピストンポンプ１およびラジアルピストンモータ３５が、回転軸２と出力軸２５との間における変速比を変更可能な変速機としての機能する。特に、回転軸２と出力軸２５との間における変速比を無段階（連続的）に制御することができ、無段変速機として機能する。
【００５６】
ここで、変速比γは次式により求められる。
γ＝Ｖ２／Ｖ１＝ｅ２／ｅ１
ここで、Ｖ１はラジアルピストンポンプ１の容量であり、Ｖ２はラジアルピストンモータ３５の容量である。また、ｅ１は、ラジアルピストンポンプ１における軸線Ａ１と中心線Ｂ２との間の偏心量であり、ｅ２は、ラジアルピストンモータ３５における軸線Ａ１と中心線Ｂ１との間の偏心量である。例えば、偏心量ｅ２の方が、偏心量ｅ１よりも大きい場合、ラジアルピストンポンプ１の容量Ｖ１の方が、ラジアルピストンモータ３５の容量Ｖ２よりも少なくなる。このとき、変速比が「１」を越えて、前記回転軸２の回転数よりも出力軸２５の回転数の方が低くなり、ラジアルピストンポンプ１およびラジアルピストンモータ３５が減速機として機能する。
【００５７】
ここで、前記カム３のスライド量ｓと変速比γとの関係を、図１３に基づいて説明する。図１３において、スライド量ｓとは、軸線Ａ１に沿った方向でカム３の端面３Ａと中心線Ｃ１との距離である。そして、中心線Ｃ１が、交点Ｐ２から交点Ｐ１までの範囲に位置するスライド量ｓ０においては、前記ラジアルピストンポンプ１ではオイルの吸入・吐出がおこなわれず、回転軸２から出力軸２５に動力が伝達されることはない。これに対して、スライド量ｓがスライド量ｓ０よりも大きく、かつ、そのスライド量ｓが増加することに比例して、偏心量ｅ１は増大する一方、偏心量ｅ２が減少するため、変速比γが小さくなる（「零」に近づく）特性となる。また、回転軸２の回転数が一定であるとすれば、スライド量ｓがスライド量ｓ０よりも大きく、かつ、そのスライド量ｓが増加することに比例して、出力軸２５の回転数が上昇する特性となる。
【００５８】
つぎに、転動体８および転動体２９が、図１４に示すように共に第１の傾斜カム領域Ｋ１に接触するとともに、回転軸２が図中矢印で示す方向に回転した場合における作用を説明する。この場合は、前記図７に示すように、インナーレース５の回転位相において、領域Ｄ１に中心線Ｃ１が位置する油圧室８から圧油が吐出される一方、領域Ｅ１に中心線Ｃ１が位置する油圧室９には圧油が吸入される。このため、ラジアルピストンモータ３５においては、領域Ｅ１に中心線Ｆ１が位置する油圧室３０に対して、油圧室９から吐出された圧油が供給される。すると、その油圧室３０の油圧が上昇して、ピストン２８をカム面２０に向けて押し付ける力が上昇する。このため、転動体２９とカム面２０との接触点において反力が発生し、インナーレース２６を図１０で反時計方向に回転させる向きのトルクが発生する。
【００５９】
一方、中心線Ｆ１が位置するピストン２８においては、ピストン２８が下降して油圧室３０の油圧が上昇する。この油圧室３０から吐出されたオイルが、領域Ｅ１にピストン２８が位置する油圧室９に供給される。このように、転動体８および転動体２９が共に第１の傾斜カム領域Ｋ１に接触している場合に、回転軸２が回転すると、出力軸２５の回転方向が図９の場合とは逆になる。この具体例２において、具体例１と同様の構成部分については、具体例１と同様の作用効果を得られる。この具体例２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、インナーレース２６が、この発明における動力伝達部材に相当し、ピストン２８および転動体２９が、この発明における第２ピストンに相当し、ラジアルピストンモータ３５が、この発明におけるラジアルピストンモータに相当する。
【００６０】
（具体例３）
この発明の具体例３を、図１０および図１５および図１６に基づいて説明する。この具体例３は、請求項５、６の発明に対応するものである。図１５にはラジアルピストンモータ３５およびカム３およびスライド機構２１が示されている。図１５に示されたラジアルピストンモータ３５において、具体例２で説明した構成と同じ構成部分については、図９と同じ符号を付してある。この具体例３においては、具体例１で説明した構成のラジアルピストンポンプ１は設けられていない。この具体例３においては、オイルポンプ２００が設けられている。このオイルポンプ２００は、動力源、例えば、内燃機関（図示せず）または電動機（図示せず）などの動力により駆動されるように構成されている。オイルポンプ２００は、回転式または往復式のいずれでもよい。さらに、回転式のオイルポンプとしては歯車ポンプ、ベーンポンプ、ねじポンプのいずれでもよい。往復式のオイルポンプとしては、アキシャルピストンポンプ、ラジアルピストンポンプのいずれでもよい。このオイルポンプ２００の吐出口２０１は油路１０９，１１２を経由して油路１１４に接続されている。オイルポンプ２００の吸入口２０２は、油路１１０，１１１を経由して油路１１５に接続されている。
【００６１】
この具体例３においても、スライド機構２１によりカム３が軸線Ａ１に沿った方向に動作可能である。まず、転動体２９が同軸カム領域Ｋ３に接触している場合に、オイルポンプ２００の吐出口２０１から、油圧室３０に圧油を供給しても、全てのピストン２８が中心線Ｆ１に沿った方向で同じ位置に停止しているため、ピストン２８は中心線Ｆ１に沿った方向に動作しない。このため、ラジアルピストンモータ３５においては、油圧室３０への圧油の供給、および油圧室３０からの圧油の吐出のいずれもおこなわれない。つまり、出力軸２５を回転させようとするトルクは発生しない。
【００６２】
一方、前記具体例２で説明したように、転動体２９が第１の傾斜カム領域Ｋ１に接触するとともに、前記オイルポンプ２００の吐出口２０１から圧油を吐出すると、前記図１０について説明したように、領域Ｅ１に位置する油圧室３０に対して、油路１１４を経由して圧油が供給される。このようにして、領域Ｅ１に位置する油圧室３０の油圧が上昇すると、前述と同様の原理により、出力軸２５を図１０で時計方向に回転させる向きのトルクが発生する。これと同時に、領域Ｄ１に位置する油圧室３０においては、前述と同様の原理によりピストン２８が下降して油圧室３０の油圧が上昇する。この油圧室３０から吐出された圧油は、油路１１６および油路１１１を経由して、吸入口２０２に吸い込まれる。このようにして、ラジアルピストンモータ３５とオイルポンプ２００との間でオイルが循環する。
【００６３】
これに対して、転動体２９が第２の傾斜カム領域Ｋ３に接触するとともに、前記オイルポンプ２００の吐出口２０１から圧油を吐出する場合を、図１６に基づいて説明する。図１６は、軸線Ａ１と垂直な平面におけるラジアルピストンモータ３５の断面図である。図１６に示すように、吐出口２０１から吐出された圧油が、油路１１４を経由して油圧室３０に供給されると、領域Ｅ１に位置しているピストン２８がカム面２０に押し付けられて、具体例２で説明した原理と同様にして、インナレース２６を図１６で反時計方向に回転させようとする向きのトルクが発生する。これと同時に、領域Ｄ１に位置するピストン２８は、シリンダ２７内で下降するため、油圧室３０の油圧が上昇する。そして、油圧室３０から吐出された圧油が、油路１１５および油路１１０を経由して、吸入口２０２に吸い込まれる。このようにして、ラジアルピストンモータ３５とオイルポンプ２００との間で圧油が循環する。
【００６４】
このように具体例３においても、カム３が軸線Ａ１に沿った方向に動作させることにより、中心線Ｆ１が交点Ｐ２よりも左側の領域に位置する状態と、中心線Ｆ１が交点Ｐ１と交点Ｐ２との間に位置する状態と、中心線Ｆ１が交点Ｐ１よりも右側の領域に位置する状態とを選択的に切り替えることができる。また、カム３を軸線Ａ１に沿った方向に動作させた場合、カム３のスライド量と、中心線Ｂ１と軸線Ａ１との間における偏心量、ラジアルピストンモータ３５の容量との関係は、具体例１において説明した図８の線図と同様の特性となる。したがって、軸線Ａ１を中心とする半径方向に、ラジアルピストンモータ３５が大型化することを抑制できる。この具体例３に基づいて説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、カム３が、この発明における外周側材に相当し、インナーレース２６が、この発明における内周側部材に相当し、ピストン２８および転動体２９が、この発明における第３ピストンに相当し、油圧室３０が、この発明の第３流体室に相当する。この具体例３におけるその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、具体例１の構成とこの発明の構成との対応関係、具体例２とこの発明の構成との対応関係と同じである。
【００６５】
（具体例４）
つぎに、具体例１ないし具体例３で説明したカム３の製造方法を説明する。この具体例４は、請求項７および請求項８に対応する。まず、軸線Ａ１に沿った方向に分割された複数の加工対象物３００，３０１，３０２を用意する。この加工対象物３０１，３０２，３０３は、金属材料、例えばの塊もしくはブロックである。そして、加工対象物３０１に、軸線Ａ１と一致する中心線Ｂ３を中心とする第１カム面（同軸カム面）３０４を形成する。この第１カム面３０４は、中心線Ａ１と垂直な平面内における形状が円形とされた孔であり、加工対象物３０１を工具で切削加工して形成されたものである。一方、加工対象物３００に、軸線Ａ１と交差する中心線Ｂ１を中心とする第２カム面（傾斜カム面）３０５を形成する。この第２カム面３０５は、中心線Ａ１と垂直な平面内における形状が円形とされた孔であり、加工対象物３００を工具で切削加工して形成されたものである。また、加工対象物３０２に、軸線Ａ１と交差する中心線Ｂ２を中心とする第３カム面（傾斜カム面）３０６を形成する。この第３カム面３０６は、中心線Ａ１と垂直な平面内における形状が円形とされた孔であり、加工対象物３０２を工具で切削加工して形成されたものである。
【００６６】
その後、第１カム面３０４を有する加工対象物３０１と、第２カム面３０５を有する加工対象物３００と、第３カム面３０６を有する加工対象物３０２とを接触させる。具体的には、加工対象物３００と加工対象物３０２との間に、加工対象物３０１を配置する。また、軸線Ａ１は同軸上に配置する。そして、加工対象物３００と加工対象物３０１とを、位置決めピンにより位置決めし、加工対象物３０１と加工対象物３０２とを、位置決めピンにより位置決めする。この位置決めは、加工対象物同士が軸線Ａ１と垂直な平面に沿って相対移動することを防止するためにおこなわれる。そして、加工対象物同士をボルト、ナットなどを用いて締め付け固定し、カム３が組み立てられる。
【００６７】
カム３が組み立てられた場合、第１カム面３０４が同軸カム面２０Ｃとなり、第２カム面３０５が第１の傾斜カム面２０Ａに相当し、第３カム面３０６が第２の傾斜カム面２０Ｂに相当する。このようにして、カム面２０を有するカム３が製造される。なお、図１、図５、図６、図９、図１２、図１４、図１５においては、カム３は便宜上、一体成型品として示されており、カム３のハッチングも一方向としてある。ここで、具体例３で説明した構成と、請求項７の発明の構成との対応関係を説明すると、加工対象物３００，３０１，３０２が、この発明における加工対象物に相当し、第１カム面３０４および第２カム面３０５および第３カム面３０６が、この発明におけるカム面に相当し、軸線Ａ１が、この発明における軸線Ａ１に相当し、中心線Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が、この発明における中心線に相当する。
【００６８】
（具体例５）
つぎに、カム３のカム面２０の構成例を、図１９に基づいて説明する。図１９は軸線Ａ１に沿った方向における平面におけるカム３の拡大断面図である。第１の傾斜カム面２０Ａと、同軸カム面２０Ｃとを接続する部分には、湾曲部（円弧形状部）３１０が形成され、第２の傾斜カム面２０Ｂと、同軸カム面２０Ｃとを接続する部分には、湾曲部（円弧形状部）３１１が形成されている。そして、湾曲部３１０，３１１の半径は、転動体９，２９の半径よりも大きく構成されている。このため、転動体８，２９がカム面２０を転動する場合に、傾斜カム面２０Ａまたは同軸カム面２０Ｃの何れか一方に転動体８，２９が接触し、両方に同時に接触することはない。また、傾斜カム面２０Ｂまたは同軸カム面２０Ｃの何れか一方に転動体８，２９が接触する。言い換えれば、転動体８，２９が、傾斜カム面２０Ａおよび同軸カム面２０Ｃの両方に同時に接触することはなく、転動体８，２９が、傾斜カム面２０Ｂおよび同軸カム面２０Ｃの両方に同時に接触することはない。したがって、転動体８，２９の転動時における転がり摩擦の抵抗が増加することを抑制でき、動力の伝達効率が向上する。また、転動体８，９が、傾斜カム面２０Ａと同軸カム面２０Ｃとの間で移動する場合、または、転動体８，２９が、傾斜カム面２０Ｂと同軸カム面２０Ｃとの間で移動する場合において、振動・騒音を抑制できる。
【００６９】
上記のラジアルピストンポンプ１およびラジアルピストンモータ３５は、家屋、工場、建築物などに固定して設置されるオイル輸送機器（流体装置）として用いることが可能である。また、前記ラジアルピストンポンプ１またはラジアルピストンモータ３５を、動力源の動力を被駆動部材に伝達する、動力伝達装置またはクラッチとして用いることも可能である。例えば、車両の動力源から車輪に至る動力伝達経路に配置することが可能であり、その一例を図２０に基づいて説明する。図２０は、車両３２０のパワートレーンを示す概念図であり、動力源４から車輪３６に至る経路に、ラジアルピストンポンプ１またはラジアルピストンモータ３５を設けることが可能である。具体的には、図１および図５および図６に示すラジアルピストンポンプ１を設ける構成、図９および図１２および図１４に示すラジアルピストンポンプ１およびラジアルピストンモータ３５の両方を設ける構成の何れかを採用可能である。そして、前記ラジアルピストンポンプ１またはラジアルピストンモータ３５から車輪３６に至る経路には変速機３７が設けられる。さらに、変速機３７から車輪３６に至る動力伝達経路には終減速機３８が設けられている。
【００７０】
まず、図１および図５および図６に示すラジアルピストンポンプ１を設ける構成を採用した場合、前記カム３を前記変速機３７の入力部材に対して動力伝達可能に接続する。この場合、前記カム３は固定ではなく回転可能である。この変速機３７は、入力回転数と出力回転数との間の変速比を変更可能な動力伝達装置であり、変速機３７は、有段変速機または無段変速機のいずれでもよい。有段変速機とは、変速比を段階的（不連続）に変更可能な変速機である。無段変速機とは、変速比を無段階（連続的）に変更可能な変速機である。有段変速機としては、遊星歯車式変速機、選択歯車式変速機などを用いることができる。無段変速機としては、ベルト式無段変速機、トロイダル型無段変速機を用いることが可能である。
【００７１】
そして、前記動力源４から車輪３６に伝達されるトルクにより前記ラジアルピストンポンプ１が駆動されてオイルの吸入・吐出がおこなわれる。また、前記転動体８とカム面２０との係合力に基づいて、前記回転軸２から前記カム３にトルクが伝達される。さらに、前記カム３のスライド量、前記ラジアルピストンポンプ１の油圧室９に吸入されるオイルの流量、油圧室９から吐出されるオイルの流量などの条件を制御することにより、前記回転軸２から前記カム３を経由して前記変速機３７に伝達されるトルクを制御することが可能である。
【００７２】
一方、前記変速機３７として無段変速機を用いる場合、前記ラジアルピストンポンプ１およびラジアルピストンモータ３５の両方を配置する構成を採用可能である。この場合、出力軸２５が変速機（無段変速機）３７の入力部材に連結される。そして、前記具体例２のようにカム３の動作を制御することにより、出力軸２５の回転方向を正逆に切り換えれば、前記ラジアルピストンポンプ１および前記ラジアルピストンモータ３４を、前後進切換装置として機能させることが可能である。すなわち、シフトポジションの操作に基づいて、前記カム３の動作を制御することとなる。具体的には、車両３２０を前進させるシフトポジションが選択された場合、図９に基づいて説明したように、カム３の動作が制御される。また、車両３２０を停止させるシフトポジション（ニュートラル）が選択された場合、図１２に基づいて説明したように、カム３の動作が制御される。さらに、車両３２０を後退させるシフトポジション（リバース）が選択された場合は、図１４に基づいて説明したように、カム３の動作が制御される。
【００７３】
ここで、スライド機構２１として油圧式アクチュエータまたは電磁式アクチュエータが用いられている場合、シフトポジションが電子制御装置で検知されると、電子制御装置の制御信号に基づいてスライド機構２１が制御される。一方、スライド機構２１として手動式アクチュエータが用いられている場合、シフトレバーの操作力が、リンク、ワイヤ、ロッドなどを経由してスライド機構２１に伝達され、カム３が動作する。なお、前述のように、ラジアルピストンモータ３５は無段変速機としての機能を有しているため、ラジアルピストンポンプ３５を用いる場合は、変速機３７自体を設けなくともよい。さらに、この発明のラジアルピストンポンプは、動力源から車輪に至る動力伝達経路に配置する場合、車両のフロアーの下方空間にケーシングが配置することが可能である。これに対して、ラジアルピストンポンプを、車両のエンジンルーム内に配置することも可能である。なお、各具体例では、前記インナーレースが軸線方向には移動不可能（固定して）に配置されており、前記カムが軸線方向に動作可能に構成されているが、前記インナーレースが軸線方向に移動可能に設けられ、前記カムが軸線方向に移動不可能（固定）配置されている構成であっても、各具体例と同様の効果を得られる。さらに、この発明を車両に用いる場合、前記車輪は前輪または後輪のいずれでもよいし、動力源の動力が前輪および後輪の両方に伝達されるように構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明のラジアルピストンポンプの具体例１を示し、軸線に沿った方向の断面図である。
【図２】図１に示されたラジアルピストンポンプであり、軸線と垂直な平面内における断面図である。
【図３】図１に示された油路切替バルブの構成を示す端面図である。
【図４】図１に示すラジアルピストンポンプに接続された油圧回路の構成を示す概念図である。
【図５】この発明のラジアルピストンポンプの具体例１を示し、軸線に沿った方向の断面図である。
【図６】この発明のラジアルピストンポンプの具体例１を示し、軸線に沿った方向の断面図である。
【図７】図６に示されたラジアルピストンポンプであり、軸線と垂直な平面内における断面図である。
【図８】ラジアルピストンポンプの具体例１において、カムのスライド量と容量との関係の一例を示す特性線図である。
【図９】この発明において、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータを有する具体例２であり、軸線に沿った方向の断面図である。
【図１０】図９に示されたラジアルピストンモータであり、軸線と垂直な平面内における断面図である。
【図１１】図９に示された油路切替バルブの構成を示す端面図である。
【図１２】この発明において、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータを有する具体例２であり、軸線に沿った方向の断面図である。
【図１３】図９に示された具体例２において、カムのスライド量と変速比との関係を示す図である。
【図１４】この発明において、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータを有する具体例２であり、軸線に沿った方向の断面図である。
【図１５】この発明における具体例３のラジアルピストンモータであり、軸線に沿った方向の断面図である。
【図１６】図１５に示されたラジアルピストンモータであり、軸線と垂直な平面における断面図である。
【図１７】この発明における具体例４であり、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータに用いるカムの製造過程を示す断面図である。
【図１８】この発明における具体例４であり、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータに用いるカムの製造過程を示す断面図である。
【図１９】具体例１ないし具体例３で用いるカムの構造を示す拡大断面図である。
【図２０】この発明を用いる車両のパワートレーンの一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００７５】
１…ラジアルピストンポンプ、 ３…カム、 ５，２６…インナレース、 ７，２８…ピストン、 ８，２９…転動体、 ９…油圧室、 ２０…カム面、 ２０Ａ，２０Ｂ…傾斜カム面、 ２０Ｃ…同軸カム面、 ２１…スライド機構、 ３５…ラジアルピストンモータ、 ３００，３０１，３０２…加工対象物、 ３０４…同軸カム面、 ３０５、３０６…傾斜カム面、 Ａ１…軸線、 Ｂ１…中心線、 Ｃ１…中心線、 Ｋ１，Ｋ２…第２の傾斜カム領域、 Ｋ３…同軸カム領域。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外周側部材と内周側部材とを相対回転させることにより、ピストンを軸線を中心とする半径方向に動作させて、流体室に流体を吸入・吐出するラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータに関し、さらには、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータに用いるカムの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、外周側部材および内周側部材を軸線を中心として相対回転させることにより、ピストンを軸線を中心とする半径方向に動作させて、流体室に流体を吸入・吐出す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を有する無段変速機の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１においては、ミッションケース内に、入力軸および出力軸が同軸上に、かつ、相対回転可能に配置されている。また、入力軸にはシリンダボディが取り付けられており、そのシリンダボディの外周面には、放射状に第１、第２シリンダ孔が設けられている。さらに、第１シリンダ孔には第１プランジャが摺動自在に配置されており、第２シリンダ孔には内周側部材プランジャが摺動自在に配置されている。さらに、第１、第２シリンダ孔には、それぞれポンプポートが開口されている。一方、前記ミッションケースには第１ポンプリングが取り付けられており、この第１ポンプリングは前記シリンダボディを取り囲むように配置されている。また、前記第１ポンプリングは、前記入力軸と平行な枢軸を介して、前記ミッションケースにより揺動自在に支持されている。一方、前記出力軸には第２ポンプリングが設けられており、前記シリンダボディに対して一側方へ所定距離偏心するように配置されている。
【０００３】
上記の第１シリンダ孔、第１プランジャ、第１ポンプリングなどにより、第１油圧ポンプが構成され、上記の第２シリンダ孔、第２プランジャ、第２ポンプリングなどにより、第２油圧ポンプが構成されているとともに、第１シリンダ孔と第２シリンダ孔とが接続されている。そして、前記入力軸を回転させると、前記第１プランジャの先端が前記第１ポンプリングの内周面に接触した状態で、前記第１プランジャが入力軸の半径方向に往復移動し、オイルの吸入・吐出がおこなわれる。さらに、前記シリンダボディに対する前記第１ポンプリングの偏心方向および偏心量を変えることにより、第２油圧ポンプの吸入吐出量域を反転させたり、その容量を調節できるものとされている。なお、ピストンを回転部材の半径方向に動作させるとともに、半径方向におけるピストンのストロークを可変としたトルク伝達装置が、特許文献２に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３０３５２６号公報
【特許文献２】特開平２−１２０５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、前記シリンダボディに対して前記第１ポンプリングを半径方向に稼働させる必要があるため、ラジアルピストンポンプが回転部材の半径方向に大型化する恐れがあった。
【０００６】
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、軸線を中心とする半径方向に大型化することを抑制可能なラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータを提供し、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータに用いるカム部材の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため請求項１の発明は、回転中心となる軸線を中心として相対回転可能に、かつ、前記軸線を中心として内外周に配置された外周側部材および内周側部材と、前記外周側部材に設けられ、かつ、前記軸線に沿った方向の平面内の中心線を取り囲むように円筒形状に構成されたカム面と、前記内周側部材に設けられ、かつ、前記カム面に追従して前記軸線を中心とする半径方向に動作可能なピストンと、前記内周側部材に設けられ、かつ、前記外周側部材と内周側部材とが相対回転して前記ピストンが前記軸線を中心とする半径方向に動作した場合に流体が吸入・吐出される流体室とを有するラジアルピストンポンプにおいて、前記カム面は、前記軸線と前記中心線とが交差している傾斜カム面と、前記軸線と前記中心線とが同軸である同軸カム面とを含み、前記外周側部材と内周側部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させて、前記軸線を中心とする半径方向で前記ピストンを前記同軸カム面または傾斜カム面の内側に選択的に位置させることにより、前記半径方向における前記ピストンの動作量を制御し、前記流体室に吸入・吐出される流体の流量を可変とする容量可変機構が設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記傾斜カム面には、前記軸線に沿った方向で異なる位置に配置された第１の傾斜カム面および内周側部材の傾斜カム面が含まれており、前記軸線に沿った方向で、前記第１の傾斜カム面と前記傾斜カム面との間に前記同軸カム面が配置されており、前記軸線に沿った方向の平面内で、前記中心線は、前記第１の傾斜カム面および前記第２の傾斜カム面で共に前記軸線に対して同じ方向に傾斜されているとともに、前記容量可変機構は、前記外周側部材と内周側部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させることにより、前記ピストンを前記第１の傾斜カム面と前記同軸カム面と前記第２の傾斜カム面との間で相互に行き来させることが可能であることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成に加えて、前記軸線を中心として回転可能に設けられ、かつ、前記外周側部材と相対回転可能な動力伝達部材と、この動力伝達部材に設けられ、かつ、前記カム面に追従して前記軸線を中心とする半径方向に動作可能な第２ピストンと、前記動力伝達部材に設けられ、かつ、前記流体室と油路を介して接続された第２流体室とを有するラジアルピストンモータが設けられており、前記ラジアルピストンモータは、前記流体室から前記第２流体室に流体が供給されて前記第２ピストンが半径方向の外側に向けて動作する場合に、前記第２ピストンが前記カム面に押し付けられた場合の反力で、前記動力伝達部材を前記軸線を中心として回転させる向きのトルクが発生する構成と、前記ピストンが半径方向で内側に押し付けられた場合に、前記第２流体室から吐出された流体が前記流体室に供給される構成とを有しており、前記容量可変機構は、前記外周側部材と内周側部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させると同時に、前記外周側部材と動力伝達部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させる構成と、前記半径方向における前記第２ピストンの動作量を制御し、前記第２流体室に吸入される流体の流量を可変とする構成と、を有していることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３の構成に加えて、前記可変容量機構は、前記ピストンおよび第２ピストンを前記第１の傾斜カム面に追従して動作させる状態と、前記ピストンを前記同軸カム面または傾斜カム面に追従して動作させ、かつ、第２ピストンを前記第１の傾斜カム面に追従して動作させる状態とを、選択的に切り替え可能な構成を有していることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５の発明は、回転中心となる軸線を中心として相対回転可能であり、かつ、軸線を中心として内外周に配置された外周側部材および内周側部材と、前記外周側材に設けられ、かつ、前記軸線に沿った方向の平面内の中心線を取り囲むように円筒形状に構成されたカム面と、前記内周側材に設けられ、かつ、前記カム面に追従して前記軸線を中心とする半径方向に動作可能な第３ピストンと、前記内周側材に設けられ、かつ、流体が供給される第３流体室とを有し、この第３流体室に流体を供給して前記ピストンを半径方向で外側に向けて動作させることにより、前記カム面で発生する反力で前記内周側材を回転させる向きのトルクを生じさせるとともに、前記第３流体室の容量を変更可能なラジアルピストンモータにおいて、前記カム面には、前記軸線と前記中心線とが交差している傾斜カム面と、前記軸線と前記中心線とが同軸である同軸カム面とが含まれており、前記外周側材と内周側材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させて、前記第３ピストンを、前記軸線を中心とする半径方向で前記同軸カム面または傾斜カム面の内側に選択的に位置させることにより、前記半径方向における前記第３ピストンの動作量を制御し、前記第３流体室に供給される流体の流量を可変とする容量可変機構が設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項５の構成に加えて、前記傾斜カム面には、前記軸線に沿った方向で異なる位置に配置された第１の傾斜カム面および第２の傾斜カム面が含まれており、前記軸線に沿った方向で、前記第１の傾斜カム面と前記第２の傾斜カム面との間に前記同軸カム面が配置されており、前記軸線に沿った方向の平面内で、前記中心線は、前記第１の傾斜カム面および前記第２の傾斜カム面で共に前記軸線に対して同じ方向に傾斜されているとともに、前記容量可変機構は、前記外周側材と内周側材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させることにより、前記第３ピストンを前記第１の傾斜カム面と前記同軸カム面と前記第２の傾斜カム面との間で相互に行き来させることが可能であることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項７の発明は、加工対象物に穴をあけることにより、動作する際の中心となる軸線を中心として半径方向に動作するピストンが接触し、かつ、前記軸線を取り囲む円筒形状のカム面を形成する、カムの製造方法において、前記軸線に沿った方向に分割された複数の加工対象物を用意する第１工程と、前記第１工程で用意された第１の加工対象物に、軸線と一致する中心線を中心とする同軸カム面を形成する第２工程と、前記第１工程で用意された第２の加工対象物に、軸線と交差する中心線を中心とする傾斜カム面を形成する第３工程と、前記第２工程で同軸カム面が形成された第１の加工対象物と、前記第２工程で傾斜カム面が加工された第２の加工対象物とを接触させて前記同軸カム面と前記傾斜カム面とを接続した後、第１の加工対象物と第２の加工対象物とを相互に固定する第４工程と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、軸線を中心として外周側部材と内周側部材とが相対回転すると、カム面に接触した状態でピストンが半径方向に往復動し、流体室に流体が吸入・吐出される。また、ピストンがカム面の傾斜カム面に接触した状態で、外周側部材と内周側部材とを軸線に沿った方向に相対移動させると、外周側部材と内周側部材とが相対回転した場合、半径方向でピストンの動作量が変化する。すると、流体室に吸入・吐出される流体の流量が可変となる。したがって、前記軸線を中心とする半径方向に、ラジアルピストンポンプが大型化することを抑制できる。さらに、ピストンをカム面の同軸カム面に接触させた状態で、外周側部材と内周側部材とが相対回転した場合、ピストンが半径方向に動作しなくなり、流体室への流体の吸入、および流体室からの流体の吐出がおこなわれなくなる。
【００１５】
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、ピストンが第１の傾斜カム面に接触している場合と、ピストンが第２の傾斜カム面に接触している場合とでは、前記軸線を中心とする円周方向で、前記流体室に流体が吸入される位相と、前記流体室から流体が吐出される位相とが逆になる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、請求項１または２の発明と同様の効果を得られる他に、流体室から吐出された流体が第２流体室に供給され、かつ、前記第２流体室から吐出された流体が前記流体室に供給される。そして、ラジアルピストンモータの第２流体室に流体が供給されて前記第２ピストンが半径方向の外側に向けて動作する場合に、前記第２ピストンが前記カム面に押し付けられ、その反力で前記動力伝達部材を前記軸線を中心として回転させる向きのトルクが発生する。
【００１７】
請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果を得られる他に、外周側部材の回転方向に対して、動力伝達部材の回転状態を正回転状態及び逆回転状態ならびに停止状態に切替可能である。
【００１８】
請求項５の発明によれば、第３ピストンがカム面の傾斜カム面に接触しているとともに、外周側材と内周側材とが相対回転すると、ラジアルピストンモータの第３流体室に流体が供給されて、第３ピストンが半径方向の外側に向けて動作する場合に、第３ピストンがカム面に押し付けられ、その反力で前記内周側材を前記軸線を中心として回転させる向きのトルクが発生する。また、外周側材と内周側材とを軸線に沿った方向に相対移動させると、ラジアルピストンモータに供給され、かつ、ラジアルピストンモータから吐出される流体の容量を可変とすることができる。これに対して、第３ピストンが同軸カム面に接触されると、ラジアルピストンモータへの流体の供給がおこなわれなくなり、かつ、ラジアルピストンモータから流体が吐出されなくなる。
【００１９】
請求項６の発明によれば、請求項５の発明と同様の効果を得られる他に、外周側材と内周側材との円周方向における位相が同じであっても、ラジアルピストンモータにおける流体の供給作用と吐出作用とを逆転させることが可能である。
【００２０】
請求項７の発明によれば、ピストンが接触するカム面を有するカムを製造する場合、第１工程では、軸線に沿った方向に分割された複数の加工対象物を用意して、中心線が互いに交差する第１カム面と第２カム面とを分離することができるので、第１のカム面および第２カム面の加工を容易におこなうことができる。したがって、カムの製造が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
この発明において、外周側部材と内周側部材とが相対回転可能に構成されている。例えば、何れか一方が回転可能であり、他方が固定されている（回転不可能）第１の構成、または、外周側部材および内周側部材の両方が、共に回転可能である内周側部材の構成のいずれでもよい。さらに上記第１の構成と第２の構成とを切り替えることが可能であってもよい。そして、外周側部材または内周側部材の何れか一方が、動力源に対して動力伝達可能に連結される。さらに、前記動力源の動力が前記一方の部材に伝達されて、外周側部材と内周側部材とが相対回転する。ここで、前記動力源に連結される一方の部材は、カム面が設けられている部材、またはピストンが設けられている部材の何れでもよい。また、前記動力源は、熱エネルギを運動エネルギに変換する動力装置、電気エネルギを運動エネルギに変換する動力装置、流体の運動エネルギを回転軸の運動エネルギに変換する動力装置などのいずれであってもよい。また、この発明において、ピストンは軸線を中心とする半径方向に動作するピストンであり、形状、長さなどは問われず、ピストン、プランジャなどにより構成される。さらに、この発明におけるピストンには、ピストン自体、及びピストンに取り付けられているローラ、ボールなどの転動体が含まれる。この発明において、軸線および中心線は、工学上の仮想線であり、この軸線および中心線は物理的に存在するわけでなない。軸線は、回転可能な要素の回転中心を示す基準線である、また、中心線とは、円形のカム面の中心を通過する線分である。この発明における外周側部材および内周側部材および動力伝達部材が、回転可能に設けられている場合は、これらの部材を経由して動力伝達がおこなわれる。これらの部材としては、回転軸、プーリ、ギヤ、キャリヤ、コネクティングドラムなどが挙げられる。また、外周側部材または内周側部材のいずれか一方が固定されている場合、その部材はケーシングまたはハウジングまたはブラケットなどにより回転不可能に支持される。
【００２２】
また、この発明におけるラジアルピストンポンプは、動力が与えられて流体を吸入・吐出する流体機械であり、ラジアルピストンポンプを車両に搭載することが可能である。例えば、駆動力源から車輪に至る動力伝達経路に、前記ラジアルピストンポンプを配置することが可能である。さらに、この発明において、可変容量機構は、外周側部材と内周側部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させる動力を発生するアクチュエータであり、例えば、油圧式アクチュエータ、電磁式アクチュエータ、手動式アクチュエータなどを用いることができる。油圧式アクチュエータは、油圧室の油圧を制御することにより、各部材同士を相対移動させる動作力が制御されるように構成される。電磁式アクチュエータは、磁気吸引力を制御することにより、各部材同士を相対移動させる動作力が制御されるように構成される。手動式アクチュエータは、人間の操作力がリンク、ワイヤ、ロッドなどを経由して伝達されて動作力が発生するように構成される。また、容量可変機構は、前記軸線を中心とする半径方向でのピストンの動作量（ストローク量）を制御して、ラジアルピストンポンプの容量を変更する。
【００２３】
さらに、この発明におけるラジアルピストンモータは、流体の運動エネルギを回転部材の運動エネルギに変換する流体式モータである。より具体的には、流体の圧力を、回転要素の動力に変換する流体装置である。また、この発明のラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータにおいて、回転可能に設けられる部材は、トルク伝達可能な部材であり、例えば、回転軸、回転円板、キャリヤ、ギヤ、コネクティングドラムなどが含まれる。また、回転不可能に固定される部材には、ケーシング、ハウジング、フレーム、ボス部、ブラケット、隔壁などが含まれる。この発明におけるラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータは、非圧縮性の流体を取り扱う流体装置であり、非圧縮性の流体には、液体、例えば、オイル、冷却液、水などが含まれる。さらに、オイルには、焼き付き・発熱・摩耗・摺動する部位を潤滑・冷却する潤滑油、油圧機器・流体機械を動作させる作動油が含まれる。
【００２４】
この発明におけるラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータは、支持部材により支持される。この支持部材は、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータを収容する要素であり、支持部材は、軸線に沿った方向に移動することが不可能に配置される。この支持部材には、内部中空のケーシングまたは内部中空のハウジングの他、ブラケット、枠部材、フレーム部材、壁部材などが含まれる。この発明におけるカム部材は、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータに用いられる。また、第２工程と第３工程とは、いずれか工程を先におこない、他の工程を後におこなってもよい。あるいは、第２工程と第３工程とを同時におこなってもよい。以下、この発明におけるラジアルピストンポンプの具体例、およびカム部材の製造方法の具体例を、図面に基づいて説明する。
【００２５】
（具体例１）
この具体例１は、ラジアルピストンポンプの具体例であり、図１に基づいてラジアルピストンポンプ１の構成を説明する。このラジアルピストンポンプ１は、内部中空の支持部材、例えば、ケーシング１００内に設けられている。ケーシング１００は内部中空に構成されており、ケーシング１００は、ラジアルピストンポンプ１およびその他の部品を収容し、かつ、支持する要素である。ラジアルピストンポンプ１は回転軸２およびカム３を有している。前記回転軸２とカム３とは、軸線Ａ１を中心として相対回転可能に構成されている。前記軸線Ａ１は水平に配置されており、図１は、軸線Ａ１に沿った方向における断面図である。前記回転軸２には、動力源４が動力伝達可能に接続されている。この動力源４としては、熱エネルギを運動エネルギに変換するエンジン、または、電気エネルギを運動エネルギに変換する電動機などを用いることができる。さらには、動力源４としてエンジンおよび電動機の両方を用いることも可能である。また、前記動力源４から前記回転軸２に至る経路にクラッチ（図示せず）を設けることも可能である。また、この回転軸２と一体回転する構成のインナーレース５が設けられている。
【００２６】
図２は、軸線Ａ１と垂直な平面内における断面図である。このインナレース５は、軸線Ａ１を中心として環状に構成されており、そのインナーレース５の外周には、円周方向に沿って複数のシリンダ６が配置されている。図２に示す例では、シリンダ６が８箇所形成されている。各シリンダ６は、インナーレース５の外周面に開口された円柱形状の凹部もしくは窪みであり、軸線中心線Ｃ１に沿ってシリンダ６が設けられている。中心線Ｃ１は軸線Ａ１と直交する。そして、各シリンダ６内にはピストン７が各々配置されており、各ピストン７は、中心線Ｃ１に沿った平面内で、前記軸線Ａ１を中心として半径方向に動作可能である。また各ピストン７には転動体８が取り付けられている。この転動体８はボールを用いることが可能である。一方、前記シリンダ６内には油圧室９が形成されている。この油圧室９には、圧縮コイルばね１０が設けられており、前記ピストン７を前記シリンダ６の外に押し出す向きの力が、圧縮コイルばね１０からピストン７に加えられる。
【００２７】
前記油圧室９に接続された油圧回路の構成を、図１および図３および図４に基づいて説明する。前記ケーシング１００には、油路１１および油路１２が設けられている。なお、図１に示されているケーシング１００は、具体的にはケーシング１００の一部を構成する隔壁、カバーなどであり、これらの隔壁、カバーは、軸線Ａ１に対して垂直な方向に延ばされているか、または張り出している。隔壁、カバーは、ケーシング１００の内部と外部とを区画する要素、またはケーシング１００の内部に形成された空間同士を区画する要素のいずれでもよい。以下、ケーシング１００に代えて、便宜上「隔壁１００」と記す。そして、軸線Ａ１に沿った方向で、カム３と動力源４との間に隔壁１００が配置されている。また、前記油路１１はオイルパン１３に接続されている。オイルパン１３は、ケーシングの内部またはケーシングの外部に設けられたオイル溜めである。一方、前記油路１２はオイル必要部１６に接続されている。このオイル必要部１６では、オイルを潤滑油として用いたり、制御機器の作動油として用いる。オイル必要部１６には、ケーシング内またはケーシングの外部に設けられた油圧室、ケーシング内に設けられた動力伝達装置、具体的にはギヤ同士の噛み合い部、チェーンとスプロケットとの噛み合い部、プーリとベルトとの接触部などが含まれる。またオイル必要部１６には、オイルにより潤滑・冷却される軸受が含まれる。
【００２８】
また、前記隔壁１００には油路切替バルブ１０１が取り付けられている。この油路切替バルブ１０１は、軸線Ａ１を中心とする円筒形状に構成されており、隔壁１００に対して、油路切替バルブ１０１が回転不可能に、かつ、軸線Ａ１に沿った方向にも移動不可能に固定されている。具体的には、隔壁１００に設けられた孔に対して、油路切替バルブ１０１が圧入固定されている。そして、油路切替バルブ１０１は軸孔１０８を有している。この軸孔１０８は軸線Ａ１を中心として形成されており、軸孔１０８内に回転軸２が挿入されている。また、油路切替バルブ１０１には油路１０２，１０３が設けられており、油路１０２が油路１２に接続され、油路１０３が油路１１に接続されている。また、前記軸線Ａ１に沿った方向における油路切替バルブ１０１の端面、具体的には、前記インナレース５に近い側の端面には、油路１０４，１０５が形成されている。図３は、油路切替バルブ１０１の端面図であり、油路１０４，１０５は、軸線Ａ１を中心として共に円弧形状に構成されている。より具体的には、油路１０４，１０５は、共に略半円形状を有している。また、油路１０４，１０５は、油路切替バルブ１０１において軸線Ａ１を中心とする同一円周上に配置されている。さらに、油路１０４と油路１０５とは円周方向で異なる位相に配置されている。そして、油路１０４が油路１０２と接続され、油路１０５が油路１０３と接続されている。
【００２９】
一方、前記インナーレース５には、前記油圧室９に接続された油路１０６が設けられている。油路１０６は、油圧室９にそれぞれ独立して複数設けられており、各油路１０６が、インナレース５の円周方向に等間隔で配置されている。そして、各油路１０６は、インナレース５の端面、具体的は油路切替バルブ１０１に接触した側の端面に開口されている。各油路１０６の開口部と同一円周上に、前記油路１０４，１０５が配置されている。さらに、インナレース５の端面と油路切替バルブ１０１の端面とが接触した状態で、インナレース５と油路切替バルブ１０１とが相対回転することが可能となるように、インナレース５が回転軸２に取り付けられている。インナレース５と回転軸２とが一体回転するように連結、具体的にはスプライン結合されている。また、回転軸２およびインナレース５は軸線Ａ１に沿った方向には移動することが不可能となるように、軸受およびスナップリング等（図示せず）により支持されている。したがって、インナレース５が回転している場合、または停止している場合のいずれにおいても、油路１０６は油路１０４または油路１０５に対して接続することが可能である。なお、軸線Ａ１を中心とする円周方向で、油路１０６が油路１０４と油路１０５との間に位置する場合、油路１０６が、油路１０４，１０５と遮断される。さらに、インナレース５が回転すると、油路１０６が油路１０４に接続された状態と、油路１０６が油路１０５に接続された状態とが交互に切り替わる。このように、油路切替バルブ１０１は、油圧室９を、油路１０４または油路１０５に対して選択的に接続する機構である。また、油路切替バルブ１０１は、インナレース５の回転により、油圧室９に接続される油路を切り替えるロータリバルブである。
【００３０】
前記カム３の構成を説明する。このカム３は前記ケーシング内に、前記軸線Ａ１に沿った方向に動作可能に配置されており、かつ、カム３は、軸線Ａ１を中心として回転することが不可能に構成されている。例えば、ケーシングに対してカム３はスプライン結合、またはセレーション結合、またはキー結合されている。また、前記カム３には貫通孔１９が設けられており、前記軸線Ａ１と直交する平面内において、前記貫通孔１９の内周面がカム面２０を構成しいる。
【００３１】
このカム面２０の構成を具体的に説明すると、図２に示すように、前記軸線Ａ１と垂直な平面内において、カム面２０は円形に構成されている。図１に示すように、カム面２０は、中心線Ｂ１を中心とする傾斜カム面２０と、中心線Ｂ２を中心とする傾斜カム面２０Ｂと、中心線Ｂ３を中心とする同軸カム面２０Ｃとを有している。傾斜カム面２０Ａと同軸カム面２０Ｃとが互いに連続しており、傾斜カム面２０Ｂと同軸カム面２０Ｃとが互いに連続している。さらに、軸線Ａ１に沿った方向の平面内で、軸線Ａ１と中心線Ｂ１とが交差し、軸線Ａ１と中心線Ｂ２とが交差し、軸線Ａ１と中心線Ｂ３とが同軸となっている。軸線Ａ１に沿った方向で、傾斜カム面２０Ａが形成された範囲が、傾斜カム領域Ｋ１であり、傾斜カム面２０Ｂが形成された範囲が、傾斜カム領域Ｋ１であり、同軸カム面２０Ｃが形成された範囲が、同軸カム領域Ｋ３である。
【００３２】
そして、軸線Ａ１に沿った方向の平面内で、傾斜カム領域Ｋ１と傾斜カム領域Ｋ２との間に、同軸カム領域Ｋ３が配置されている。これら、傾斜カム領域Ｋ１，傾斜カム領域Ｋ２および同軸カム領域Ｋ３は、共に軸線Ａ１に沿った方向で一定の長さに亘っている。さらに、軸線Ｂ１と軸線Ａ１との間に形成される鋭角側の角度と、軸線Ｂ２と軸線Ａ１との間に形成される鋭角側の角度とが同一となっている。また、軸線Ａ１に対して、軸線Ｂ１，Ｂ２が同じ方向に傾斜されている。さらに、軸線Ａ１に沿った方向で、傾斜カム領域Ｋ２に対応する部分では、中心線Ｂ１と軸線Ａ１とが交差して交点Ｐ１となっている。さらに、軸線Ａ１に沿った方向で、傾斜カム領域Ｋ１に対応する部分では、中心線Ｂ２と軸線Ａ１とが交差して交点Ｐ２となっている。図１の例では、交点Ｐ１よりも左側に交点Ｐ２が位置している。
【００３３】
さらに、前記カム３を前記軸線Ａ１に沿った方向に動作させるスライド機構２１が設けられている。このスライド機構２１は、前記軸線Ａ１に沿った方向の動作力（推力）を前記カム３に与えてそのカム３を動作させ、かつ、カム３を停止させる機構である。カム３が軸線Ａ１に沿った方向に移動すると、前記軸線Ａ１上で交点Ｐ１の位置が移動する。このスライド機構２１としては、油圧式アクチュエータ、電磁式アクチュエータ、手動式アクチュエータなどを用いることができる。前記油圧式アクチュエータは、油圧室と、この油圧室に設けられたバネなどを有しており、前記油圧室の油圧を制御することにより、前記カム３を軸線Ａ１に沿った方向に動作させることが可能である。前記電磁式アクチュエータは、ソレノイドおよびバネなどを有しており、前記ソレノイドに供給する通電量を制御して磁気吸引力を制御し、その磁気吸引力とバネの力との関係により、前記カム３を前記軸線Ａ１に沿った方向に動作させるものである。前記手動アクチュエータは、手動で動作されるレバーの操作力を、ロッド、リンク、ワイヤなどを経由させて機械的にカム３に伝達し、そのカム３を軸線Ａ１に沿った方向に動作させる装置である。
【００３４】
つぎに、前記ラジアルピストンポンプ１におけるオイルの吸入・吐出作用を説明する。まず、前記軸線Ａ１に沿った方向で前記カム３の位置が制御されて、図５に示すように、前記軸線Ａ１に沿った方向で、中心線Ｃ１が交点Ｐ１と交点Ｐ２との間に位置された場合について説明する。この場合は、前記転動体８がカム面２０と同軸カム領域Ｋ３で接触する。この場合、カム面２０の中心線Ｂ１が、軸線Ａ１と同軸になるため、前記動力源４のトルクを前記回転軸２に伝達して前記インナーレース５を回転させても、前記ピストン７は前記軸線Ａ１を中心とする半径方向に動作しない。したがって、前記油圧室９にはオイルが吸入されず、かつ、前記油圧室９からオイルが吐出もされない。
【００３５】
これに対して、前記軸線Ａ１に沿った方向における前記カム３の位置が制御されて、図１に示すように、前記軸線Ａ１に沿った方向で、前記中心線Ｃ１が前記交点Ｐ１から外れた位置に制御された場合を説明する。具体的には、中心線Ｃ１が交点Ｐ１よりも右側に位置する。この場合は、図２に示すように、前記中心線Ｃ１上で、前記中心線Ｂ１が軸線Ａ１よりも下方に偏心する。つまり、軸線Ａ１に対して中心線Ｂ１が偏心量ｅ分だけ、図２で下方に離れた位置にある。このため、前記動力源４のトルクを前記回転軸２に伝達して前記インナーレース５を回転させると、前記転動体８が前記カム面２０に接触したまま転動し、かつ、前記ピストン７が前記軸線Ａ１を中心として半径方向に動作する。図２においては、便宜上、前記インナーレース５が時計方向に回転するものとして示されている。
【００３６】
また、図２においてはインナーレース５の回転方向の位相に対して、右側の領域Ｄ１と左側の領域Ｅ１とに２分割されている。そして、領域Ｄ１に位置しているピストン７では、前記回転軸２が回転することにともない、カム面２０に沿って前記ピストン７が圧縮コイルばね１０のばね荷重により押し出されて上昇し、油圧室９内が負圧となる。このとき、前記油圧室９が油路１０５に接続されている。したがって、前記オイルパン１３のオイルが、油路１１および油路１０３を経由して前記油圧室９に吸入される。
【００３７】
これに対して、領域Ｅ１に位置しているピストン７では、前記回転軸２が回転することにともない、カム面２０に沿ってピストン７が圧縮コイルばね１０のばね荷重に抗して下降し、油圧室９内のオイルが吐出される。このとき、油圧室９は油路１０６に接続されており、前記油圧室９から吐出されたオイルが、油路１０２および油路１２を経由して、前記オイル必要部１６に供給される。以後、前記回転軸２の回転により、各ピストン７が半径方向に往復動して、各油圧室９ではオイルの吸入・吐出が繰り返される。なお、インナーレース５の回転により、ピストン７が領域Ｄ１から領域Ｅ１に移行すると、油圧室９にオイルが吸入される状態から、油圧室９からオイルが吐出される状態に切り替わる。また、インナーレース５の回転により、ピストン７が領域Ｅ１から領域Ｄ１に移行すると、油圧室９からオイルが吐出される状態から、油圧室９にオイルが吸入される状態に切り替わる。さらに、ピストン７が領域Ｄ１と領域Ｅ１との境界に位置する時点では、油圧室９へのオイルの吸入、および油圧室９からのオイルの吐出はおこなわれない。この具体例１において、転動体８とカム面２０との接触点について説明する。図５の場合は、転動体８とカム面２０との接触点が中心線Ｃ１上に位置する。これに対して、図１および図６の場合は、転動体８とカム面２０との接触点が、厳密には中心線Ｃ１から外れた位置となる。しかしながら、各具体例では、便宜上、転動体８とカム面２０との接触点が中心線Ｃ１上に位置するものとして説明する。
【００３８】
つぎに、具体例１のラジアルピストンポンプ１において、前記カム３の他の動作例を、図６に基づいて説明する。図６に基づいて説明するカム３の他の動作例は、前記軸線Ａ１に沿った方向で、前記交点Ｐ２よりも左側に前記中心線Ｃ１が位置する場合に相当する。この図６においては、中心線Ｃ１上において、軸線Ａ１の上方に中心線Ｂ１が偏心している。具体的には、偏心量ｅ分だけ軸線Ａ１と中心線Ｂ１とが離れている。この図６に示すカム３の動作例について、ラジアルピストンポンプ１の作用を、図７に基づいて説明する。この図７は、前記軸線Ａ１と垂直な平面、特に、中心線Ｃ１に沿った方向における概念図である。図７では、インナーレース５の円周方向における位相を、左右の領域Ｅ１，Ｄ１に２分割して示してある。そして、回転軸２にトルクが伝達されて前記インナーレース５が時計方向に回転すると、以下のような作用により、各油圧室９でオイルの吸入・吐出がおこなわれる。
【００３９】
すなわち、ピストン７が領域Ｄ１に位置するとき、カム面２０により押されるピストン７は、圧縮コイルばね１０のばね荷重に抗して下降し、油圧室９からオイルが吐出される。また、ピストン７が領域Ｄ１に位置している場合、油路１０６が油路１０５に接続されている。したがって、油圧室９から吐出されたオイルが、油路１２を経由してオイル必要部１６に供給される。これに対して、ピストン７が領域Ｅ１に位置するときにおいては、ピストン７は圧縮コイルばね１０のばね荷重により上昇し、油圧室９が負圧となる。また、ピストン７が領域Ｅ１に位置している場合、油路１０６が油路１０４に接続されている。したがって、オイルパン１３から油路１１および油路１１３を通って油圧室９にオイルが吸入される。つまり、図２と図７とを比較すると、前記インナーレース５の回転方向が同じであり、ピストン７が同じ領域Ｄ１に位置している場合でも、図２の場合は油圧室９にオイルが吸入され、図７の場合は油圧室９からオイルが吐出される。また、前記インナーレース５の回転方向が同じであり、ピストン７が同じ領域Ｅ１に位置している場合でも、図２の場合は油圧室９からオイルが吐出され、図７の場合は油圧室９にオイルが吸入される。つまり、同じ領域にピストン７が位置している場合でも、油圧室９におけるオイルの吸入・吐出の関係が逆転（反転）する。
【００４０】
つぎに、具体例１において、カム３の動作量（スライド量）と、オイルポンプ１の容量（Ｖ）、偏心量との関係を、図８の線図に基づいて説明する。なお、スライド量とは、前記軸線Ａ１に沿った方向で、前記カム３の端面３Ａから中心線Ｃ１までの距離（長さ）を意味する。端面３Ａは、カム３における動力源４の反対側に配置された端面である。端面３Ａは軸線Ａ１と垂直な平坦面である。ここでは、前記中心線Ｃ１がカム３の端面３Ａに最も近づいた状態が、スライド量（距離）「零」として示されている。また、容量Ｖとは、前記ラジアルピストンポンプ１の容量［rev ］である。より具体的には、インナーレース５が軸線Ａ１を中心として１回転する間に、各油圧室９から吐出されるオイルの合計体積であり、実際のピストン７のストロークに比例した量である。すなわち、ピストン７のストロークが大きくなれば容量が増加し、ピストン７のストロークが少なくなれば容量が減少する。さらに、図８において、偏心量「零」とは、軸線Ａ１に沿った方向で、前記中心線Ｃ１が交点Ｐ１と交点Ｐ２との間に位置することを意味している。さらに、図８において、容量「零」とは、ラジアルピストンポンプ１からオイルが吐出されず、かつ、オイルが吸入されないことを意味する。そして、ラジアルピストンポンプ１の容量Ｖは、次式で求められる。
Ｖ＝Ａ＊ｅ＊ｎ
ここで、Ａは油圧室９の面積、具体的には、中心線Ｃ１と垂直な平面における面積である。また、ｎはピストン７の本数である。
【００４１】
この図８に示すように、軸線Ａ１に沿った方向で、交点Ｐ１と交点Ｐ２との間に中心線Ｃ１が位置している場合は、カム３が停止している場合、またはカム３が動作している場合のいずれにおいても、偏心量は「零」であり、かつ、容量も「零」である。一方、中心線Ｃ１が交点Ｐ１よりも右側の領域にある場合、つまり、図１に示すように中心線Ｃ１が傾斜カム領域Ｋ２内にある場合は、カム３のスライド量が増加することに比例して、偏心量および容量が増加する特性となる。これに対して、中心線Ｃ１が交点Ｐ１よりも左側の領域にある場合、つまり、図６に示すように、中心線Ｃ１が傾斜カム領域Ｋ１内にある場合は、カム３のスライド量が減少することに比例して、偏心量および容量が増加する特性となる。このように、図１および図６においては、偏心量が増加するほど、前記ピストン７の上死点から下死点までの間のストローク量が長くなり、ラジアルピストンポンプ１の容量が増加する。つまり、ラジアルピストンポンプ１は、可変容量形のオイルポンプである。また、図１ないし図８に示された例では、前記カム３を前記軸線Ａ１に沿った方向に動作させることにより、前記ラジアルピストンポンプ１の容量を変更することができる。言い換えれば、軸線Ａ１を中心とする半径方向では、前記カム３の動作スペースを確保せずに済む。したがって、ラジアルピストンポンプ１が前記軸線Ａ１を中心とする半径方向に大型化することを抑制できる。
【００４２】
なお、具体例１において、カム３に傾斜カム面２０Ｂおよび同軸カム面２０Ｃを設け、傾斜カム面２０Ａを設けない構成とすることも可能である。この具体例１に基づいて説明された構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、軸線Ａ１が、この発明の軸線に相当し、カム３が、この発明における外周側部材に相当し、インナレース５が、この発明における内周側部材に相当し、中心線Ｃ１が、この発明における中心線に相当し、カム面２０が、この発明のカム面に相当し、ピストン７および転動体８が、この発明におけるピストンに相当し、油圧室９が、この発明における流体室に相当し、ラジアルピストンポンプ１が、この発明におけるラジアルピストンポンプに相当する。また、傾斜カム面２０Ａ，２０Ｂが、この発明における傾斜カム面に相当し、同軸カム面２０Ｃが、この発明における同軸カム面に相当し、スライド機構２１が、この発明における容量可変機構に相当する。
【００４３】
（具体例２）
つぎに、ラジアルピストンポンプ１の具体例２を図９に基づいて説明する。この具体例２は、請求項１、２、３、４に対応するものである。この具体例２においては、隔壁１０７と動力源４との間に隔壁１００が配置されている。隔壁１０７の技術的意味は、隔壁１００の場合と同じである。そして、隔壁１００と隔壁１０７との間の空間に、ラジアルピストンポンプ１に加えて、ラジアルピストンモータ３５が設けられている。この具体例２では、隔壁１００から隔壁１０７に向けて油路切替バルブ１０１が突出して取り付けられている。この具体例２において、ラジアルピストンポンプ１の構成および機能は、具体例１の場合と同様である。
【００４４】
つぎに、ラジアルピストンモータ３５の構成を説明する。このラジアルピストンモータ３５は、インナーレース２６および前記カム３を有している。つまり、カム３は、ラジアルピストンポンプ１およびラジアルピストンモータ３５により共用されている。また、軸線Ａ１に沿った方向で、インナレース５と隔壁１０７との間にインナレース２６が配置されている。また、インナレース２６の外周には、円周方向に沿って複数のシリンダ２７が形成されている。複数のシリンダ２７は、中心線Ｆ１を中心として円筒形状に構成されている。図１０は、軸線Ａ１と垂直な平面内における断面図、具体的には中心線Ｆ１に沿った断面図である。図１０に示す例では、シリンダ２７が８箇所形成されている。各シリンダ２７は、インナーレース２６の外周面に開口された円柱形状の凹部もしくは窪みである。そして、各シリンダ２７内にはピストン２８が各々配置されており、各ピストン２８は、中心線Ｆ１に沿って前記半径方向に動作可能である。また各ピストン２８には転動体２９が取り付けられている。この転動体２９はボールを用いることが可能である。一方、前記シリンダ２７内には油圧室３０が形成されている。この油圧室３０の油圧が前記ピストン２８の底面に加えられる。
【００４５】
前記油圧室３０に接続された油圧回路の構成を、図９に基づいて説明する。前記隔壁１０７には、油路１０９および油路１１０が設けられている。また、前記油路１０９が前記油路１２に接続され、前記油路１１０が前記油路１１に接続されている。このように、具体例２においては、具体例１で説明したオイルパン１３およびオイル必要部１６は設けられていない。また、前記隔壁１０７には油路切替バルブ１１１が取り付けられている。この油路切替バルブ１１１は、軸線Ａ１を中心とする円筒形状に構成されており、油路切替バルブ１１１は軸孔１５０を有する。この油路切替バルブ１１１は、隔壁１０７に対して回転不可能に、かつ、軸線Ａ１に沿った方向には移動不可能に固定されている。具体的には、隔壁１０７に設けられた孔に対して、油路切替バルブ１１１が圧入固定されている。この油路切替バルブ１１１は隔壁１０７からインナレース２６に近づく向きで突出している。
【００４６】
そして、油路切替バルブ１１１には油路１１２，１１３が設けられており、油路１１３が油路１１０に接続され、油路１１２が油路１０９に接続されている。また、前記軸線Ａ１に沿った方向における油路切替バルブ１１１の端面、具体的には、前記インナレース２６に近い側の端面には、油路１１４，１１５が形成されている。図１１は、油路切替バルブ１１１の端面図であり、油路１１４，１１５は、軸線Ａ１を中心として共に円弧形状に構成されている。また、油路１１４の周長と油路１０４の周長とが同一に構成され、油路１１５の周長と油路１０５の周長とが同一に構成されている。さらに、円周方向における油路１１４の配置位相と、円周方向における油路１０４の配置位相とが一致している。また、円周方向における油路１１５の配置位相と、円周方向における油路１０５の配置位相とが一致している。そして、油路１１４が油路１１２と接続され、油路１１５が油路１１３と接続されている。
【００４７】
一方、前記インナーレース２６には、前記油圧室３０に接続された油路１１６が設けられている。油路１１６は、油圧室３０にそれぞれ独立して複数設けられており、各油路１１６が、インナレース２６の円周方向に等間隔で配置されている。そして、各油路１１６は、インナレース２６の端面、具体的は油路切替バルブ１１１に接触した側の端面に開口されている。各油路１１６の開口部と同一円周上に、前記油路１１４，１１５が配置されている。さらに、インナレース２６の端面と油路切替バルブ１１１の端面とが接触した状態で、インナレース２６と油路切替バルブ１１１とが相対回転することが可能となるように、インナレース２６が出力軸２５に取り付けられている。この出力軸２５は油路切替バルブ１１１の軸孔１５０内に配置されており、出力軸２５は軸線Ａ１を中心として回転可能である。
【００４８】
また、出力軸２５とインナレース２６とが一体回転可能に接続、例えばスプライン結合されている。また、出力軸２５およびインナレース２６は軸線Ａ１に沿った方向には移動することが不可能となるように、軸受およびスナップリングなど（図示せず）により支持されている。したがって、インナレース２６が回転している場合、または停止している場合のいずれにおいても、単一の油路１１６は、油路１１４または油路１１５の何れか一方に対して接続される。さらに、インナレース２６が回転すると、単一の油路１１６が油路１１４に接続された状態と、油路１１６が油路１１５に接続された状態とが交互に切り替わる。このように、油路切替バルブ１１１は、油圧室３０を、油路１２または油路１１に対して選択的に接続する機構である。また、油路切替バルブ１１１は、インナレース２６の回転により、油圧室３０に対して接続される油路が切り替わるロータリバルブである。
【００４９】
上記のように構成されたインナーレース２６、ピストン２７、転動体２９、カム面２０、出力軸２５、油路１１２，１１３，１１４，１１５、油路１０９、油路１１０などの構成により、ラジアルピストンモータ（油圧モータ）３５が構成されている。なお、ラジアルピストンポンプ１における油圧室９の断面積は、ラジアルピストンモータ３５における油圧室３０の断面積と同じである。ここで、断面積とは、ピストンの動作方向の中心線に沿った方向の平面内における断面積である。さらに、この具体例２においても、カム３を軸線Ａ１に沿った方向に移動させ、かつ、停止させる機能を有するスライド機構２１が共通に設けられている。
【００５０】
つぎに、この具体例２におけるラジアルピストンポンプ１およびラジアルピストンモータ３５の作用を説明する。この具体例２においては、前記軸線Ａ１に沿った方向で、前記中心線Ｃ１と前記中心線Ｆ１との距離は一定である。そして、具体例２においても、具体例１と同様にして前記カム３を前記軸線Ａ１に沿った方向に動作させ、かつ、停止させることが可能である。そして、具体例２においても、軸線Ａ１に沿った方向に動作させることにより、転動体８を第１の傾斜カム領域Ｋ１または同軸カム領域Ｋ３または第２の傾斜カム領域Ｋ２の何れかに、選択的に接触させることが可能である。このように、転動体８を第１の傾斜カム領域Ｋ１または同軸カム領域Ｋ３または第２の傾斜カム領域Ｋ２に接触された場合のそれぞれにおけるラジアルピストンポンプ１の作用は、具体例１と同様である。
【００５１】
この具体例２において、図１２に示すように、転動体８が同軸カム領域Ｋ３に接触している場合は、ラジアルピストンポンプ１ではオイルの吸入・吐出がおこなわれないため、ラジアルピストンモータ３５が動作することはなく、回転軸２と出力軸２５との間では動力伝達はおこなわれない。すなわち、ニュートラル状態にある。これに対して、この具体例２において、転動体８が第１の傾斜カム領域Ｋ１または第２の傾斜カム領域Ｋ２に接触するとともに、回転軸２が回転すると、油圧室９においてオイルの吸入・吐出がおこなわれて、油圧室９と油圧室３０との間でオイルが行き来する。まず、図９に示すように、転動体８が第２の傾斜カム領域Ｋ２に接触しているとともに、ラジアルピストンポンプ１でオイルの吸入・吐出がおこなわれた場合において、前記ラジアルピストンモータ３５の作用を、図１０に基づいて説明する。ラジアルピストンモータ３５は、転動体２９が第１の傾斜カム領域Ｋ１に接触した状態で動作する。また、前記中心線Ｂ１は前記インナーレース２６の軸線Ａ１よりも上方に変位している。
【００５２】
このため、カム３とインナーレース２６とが相対回転すると、ピストン３０が軸線に沿って半径方向にストロークする。図１０では、円周方向の位相が左右に領域Ｅ１と領域Ｄ１とに２分割されている。前記ピストン２８の中心線Ｆ１が領域Ｅ１に位置している場合は、油路１１６が油路１１４に接続されている。このため、前記油圧室９から吐出された圧油が、油路１０２，１２および油路１０９，１１２を経由して油圧室３０に供給されて、その油圧室３０の油圧が上昇する。すると、ピストン２８を、中心線Ｆ１に沿って半径方向で外側に向けて押圧する力が増加し、転動体２９とカム面２０との接触点で反力が発生する。このようにして、前記ラジアルピストンポンプ１から吐出されたオイルが、ラジアルピストンモータ３５に供給されて、そのラジアルピストンモータ３５が駆動され、インナーレース２６を図１０で時計方向に回転させる向きのトルクが発生する。
【００５３】
このように、領域Ｅ１に位置しているピストン２８が上昇行程となる。これに対して、領域Ｄ１に位置するピストン２８の作用を説明する。前記のようにインナーレース２６が図１０で時計方向に回転すると、カム面２０に沿ってピストン２８が下降する。すると、油圧室３０からオイルが吐出され、そのオイルが油路１１３，１１０および油路１１，１０３を経由して、上昇行程にあるピストン７を有する油圧室９に吸入される。すなわち、油圧室９と油圧室３０との間で、油路１０２，１０３，１１２，１１３、および油路１２，１１０、および油路１１，１０９を介してオイルが循環する。
【００５４】
なお、ピストン２８が領域Ｅ１と領域Ｄ１との境界に位置している場合、その油圧室３０の油路１１６は、油路１１４，１１５の両方と遮断される。すなわち、ピストン２８が領域Ｄ１から領域Ｅ１に移行する時点で、油圧室３０からオイルが吐出される状態から、油圧室３０にオイルが供給される状態に切り替わる。すなわち、インナーレース２６が図１０で時計方向に回転する場合、ピストン２８が領域Ｄ１から領域Ｅ１に移行する時点で、油圧室３０からオイルが吐出される状態から、油圧室３０にオイルが供給される状態に切り替わる。すなわち、ピストン２８が領域Ｄ１から領域Ｅ１に移行する時点で、油圧室３０からオイルが吐出される状態から、油圧室３０にオイルが供給される状態に切り替わる。これに対して、ピストン２８が領域Ｅ１から領域Ｄ１に移行する時点で、油圧室３０にオイルが供給される状態から、油圧室３０からオイルが吐出される状態に切り替わる。
【００５５】
また、ラジアルピストンモータ３５において、カム３のスライド量と、油圧室３０に供給・吐出される圧油の容量Ｖ２と、偏心量ｅとの関係は、図８の交点Ｐ２の左側に示された特性と同じになる。すなわち、軸線Ａ１に沿った方向で、端面３Ａから中心線Ｆ１までの距離が減少することに比例して、偏心量および容量が増加する特性を示す。そして、この具体例２においては、図９に示すように、転動体８が第２の傾斜カム領域Ｋ３に接触し、かつ、転動体２９が第１の傾斜カム領域Ｋ１に接触した状態で、前記カム３を軸線Ａ１に沿った方向に動作させると、ラジアルピストンポンプ１の容量およびラジアルピストンモータ３５の容量を共に変更することができる。つまり、ラジアルピストンモータ３５も、可変容量形のモータである。そして、ラジアルピストンポンプ１およびラジアルピストンモータ３５が、回転軸２と出力軸２５との間における変速比を変更可能な変速機としての機能する。特に、回転軸２と出力軸２５との間における変速比を無段階（連続的）に制御することができ、無段変速機として機能する。
【００５６】
ここで、変速比γは次式により求められる。
γ＝Ｖ２／Ｖ１＝ｅ２／ｅ１
ここで、Ｖ１はラジアルピストンポンプ１の容量であり、Ｖ２はラジアルピストンモータ３５の容量である。また、ｅ１は、ラジアルピストンポンプ１における軸線Ａ１と中心線Ｂ２との間の偏心量であり、ｅ２は、ラジアルピストンモータ３５における軸線Ａ１と中心線Ｂ１との間の偏心量である。例えば、偏心量ｅ２の方が、偏心量ｅ１よりも大きい場合、ラジアルピストンポンプ１の容量Ｖ１の方が、ラジアルピストンモータ３５の容量Ｖ２よりも少なくなる。このとき、変速比が「１」を越えて、前記回転軸２の回転数よりも出力軸２５の回転数の方が低くなり、ラジアルピストンポンプ１およびラジアルピストンモータ３５が減速機として機能する。
【００５７】
ここで、前記カム３のスライド量ｓと変速比γとの関係を、図１３に基づいて説明する。図１３において、スライド量ｓとは、軸線Ａ１に沿った方向でカム３の端面３Ａと中心線Ｃ１との距離である。そして、中心線Ｃ１が、交点Ｐ２から交点Ｐ１までの範囲に位置するスライド量ｓ０においては、前記ラジアルピストンポンプ１ではオイルの吸入・吐出がおこなわれず、回転軸２から出力軸２５に動力が伝達されることはない。これに対して、スライド量ｓがスライド量ｓ０よりも大きく、かつ、そのスライド量ｓが増加することに比例して、偏心量ｅ１は増大する一方、偏心量ｅ２が減少するため、変速比γが小さくなる（「零」に近づく）特性となる。また、回転軸２の回転数が一定であるとすれば、スライド量ｓがスライド量ｓ０よりも大きく、かつ、そのスライド量ｓが増加することに比例して、出力軸２５の回転数が上昇する特性となる。
【００５８】
つぎに、転動体８および転動体２９が、図１４に示すように共に第１の傾斜カム領域Ｋ１に接触するとともに、回転軸２が図中矢印で示す方向に回転した場合における作用を説明する。この場合は、前記図７に示すように、インナーレース５の回転位相において、領域Ｄ１に中心線Ｃ１が位置する油圧室８から圧油が吐出される一方、領域Ｅ１に中心線Ｃ１が位置する油圧室９には圧油が吸入される。このため、ラジアルピストンモータ３５においては、領域Ｅ１に中心線Ｆ１が位置する油圧室３０に対して、油圧室９から吐出された圧油が供給される。すると、その油圧室３０の油圧が上昇して、ピストン２８をカム面２０に向けて押し付ける力が上昇する。このため、転動体２９とカム面２０との接触点において反力が発生し、インナーレース２６を図１０で反時計方向に回転させる向きのトルクが発生する。
【００５９】
一方、中心線Ｆ１が位置するピストン２８においては、ピストン２８が下降して油圧室３０の油圧が上昇する。この油圧室３０から吐出されたオイルが、領域Ｅ１にピストン２８が位置する油圧室９に供給される。このように、転動体８および転動体２９が共に第１の傾斜カム領域Ｋ１に接触している場合に、回転軸２が回転すると、出力軸２５の回転方向が図９の場合とは逆になる。この具体例２において、具体例１と同様の構成部分については、具体例１と同様の作用効果を得られる。この具体例２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、インナーレース２６が、この発明における動力伝達部材に相当し、ピストン２８および転動体２９が、この発明における第２ピストンに相当し、ラジアルピストンモータ３５が、この発明におけるラジアルピストンモータに相当する。
【００６０】
（具体例３）
この発明の具体例３を、図１０および図１５および図１６に基づいて説明する。この具体例３は、請求項５、６の発明に対応するものである。図１５にはラジアルピストンモータ３５およびカム３およびスライド機構２１が示されている。図１５に示されたラジアルピストンモータ３５において、具体例２で説明した構成と同じ構成部分については、図９と同じ符号を付してある。この具体例３においては、具体例１で説明した構成のラジアルピストンポンプ１は設けられていない。この具体例３においては、オイルポンプ２００が設けられている。このオイルポンプ２００は、動力源、例えば、内燃機関（図示せず）または電動機（図示せず）などの動力により駆動されるように構成されている。オイルポンプ２００は、回転式または往復式のいずれでもよい。さらに、回転式のオイルポンプとしては歯車ポンプ、ベーンポンプ、ねじポンプのいずれでもよい。往復式のオイルポンプとしては、アキシャルピストンポンプ、ラジアルピストンポンプのいずれでもよい。このオイルポンプ２００の吐出口２０１は油路１０９，１１２を経由して油路１１４に接続されている。オイルポンプ２００の吸入口２０２は、油路１１０，１１１を経由して油路１１５に接続されている。
【００６１】
この具体例３においても、スライド機構２１によりカム３が軸線Ａ１に沿った方向に動作可能である。まず、転動体２９が同軸カム領域Ｋ３に接触している場合に、オイルポンプ２００の吐出口２０１から、油圧室３０に圧油を供給しても、全てのピストン２８が中心線Ｆ１に沿った方向で同じ位置に停止しているため、ピストン２８は中心線Ｆ１に沿った方向に動作しない。このため、ラジアルピストンモータ３５においては、油圧室３０への圧油の供給、および油圧室３０からの圧油の吐出のいずれもおこなわれない。つまり、出力軸２５を回転させようとするトルクは発生しない。
【００６２】
一方、前記具体例２で説明したように、転動体２９が第１の傾斜カム領域Ｋ１に接触するとともに、前記オイルポンプ２００の吐出口２０１から圧油を吐出すると、前記図１０について説明したように、領域Ｅ１に位置する油圧室３０に対して、油路１１４を経由して圧油が供給される。このようにして、領域Ｅ１に位置する油圧室３０の油圧が上昇すると、前述と同様の原理により、出力軸２５を図１０で時計方向に回転させる向きのトルクが発生する。これと同時に、領域Ｄ１に位置する油圧室３０においては、前述と同様の原理によりピストン２８が下降して油圧室３０の油圧が上昇する。この油圧室３０から吐出された圧油は、油路１１６および油路１１１を経由して、吸入口２０２に吸い込まれる。このようにして、ラジアルピストンモータ３５とオイルポンプ２００との間でオイルが循環する。
【００６３】
これに対して、転動体２９が第２の傾斜カム領域Ｋ３に接触するとともに、前記オイルポンプ２００の吐出口２０１から圧油を吐出する場合を、図１６に基づいて説明する。図１６は、軸線Ａ１と垂直な平面におけるラジアルピストンモータ３５の断面図である。図１６に示すように、吐出口２０１から吐出された圧油が、油路１１４を経由して油圧室３０に供給されると、領域Ｅ１に位置しているピストン２８がカム面２０に押し付けられて、具体例２で説明した原理と同様にして、インナレース２６を図１６で反時計方向に回転させようとする向きのトルクが発生する。これと同時に、領域Ｄ１に位置するピストン２８は、シリンダ２７内で下降するため、油圧室３０の油圧が上昇する。そして、油圧室３０から吐出された圧油が、油路１１５および油路１１０を経由して、吸入口２０２に吸い込まれる。このようにして、ラジアルピストンモータ３５とオイルポンプ２００との間で圧油が循環する。
【００６４】
このように具体例３においても、カム３が軸線Ａ１に沿った方向に動作させることにより、中心線Ｆ１が交点Ｐ２よりも左側の領域に位置する状態と、中心線Ｆ１が交点Ｐ１と交点Ｐ２との間に位置する状態と、中心線Ｆ１が交点Ｐ１よりも右側の領域に位置する状態とを選択的に切り替えることができる。また、カム３を軸線Ａ１に沿った方向に動作させた場合、カム３のスライド量と、中心線Ｂ１と軸線Ａ１との間における偏心量、ラジアルピストンモータ３５の容量との関係は、具体例１において説明した図８の線図と同様の特性となる。したがって、軸線Ａ１を中心とする半径方向に、ラジアルピストンモータ３５が大型化することを抑制できる。この具体例３に基づいて説明した構成と、この発明の構成との対応関係を説明すると、カム３が、この発明における外周側材に相当し、インナーレース２６が、この発明における内周側部材に相当し、ピストン２８および転動体２９が、この発明における第３ピストンに相当し、油圧室３０が、この発明の第３流体室に相当する。この具体例３におけるその他の構成と、この発明の構成との対応関係は、具体例１の構成とこの発明の構成との対応関係、具体例２とこの発明の構成との対応関係と同じである。
【００６５】
（具体例４）
つぎに、具体例１ないし具体例３で説明したカム３の製造方法を説明する。この具体例４は、請求項７および請求項８に対応する。まず、軸線Ａ１に沿った方向に分割された複数の加工対象物３００，３０１，３０２を用意する。この加工対象物３０１，３０２，３０３は、金属材料、例えばの塊もしくはブロックである。そして、加工対象物３０１に、軸線Ａ１と一致する中心線Ｂ３を中心とする第１カム面（同軸カム面）３０４を形成する。この第１カム面３０４は、中心線Ａ１と垂直な平面内における形状が円形とされた孔であり、加工対象物３０１を工具で切削加工して形成されたものである。一方、加工対象物３００に、軸線Ａ１と交差する中心線Ｂ１を中心とする第２カム面（傾斜カム面）３０５を形成する。この第２カム面３０５は、中心線Ａ１と垂直な平面内における形状が円形とされた孔であり、加工対象物３００を工具で切削加工して形成されたものである。また、加工対象物３０２に、軸線Ａ１と交差する中心線Ｂ２を中心とする第３カム面（傾斜カム面）３０６を形成する。この第３カム面３０６は、中心線Ａ１と垂直な平面内における形状が円形とされた孔であり、加工対象物３０２を工具で切削加工して形成されたものである。
【００６６】
その後、第１カム面３０４を有する加工対象物３０１と、第２カム面３０５を有する加工対象物３００と、第３カム面３０６を有する加工対象物３０２とを接触させる。具体的には、加工対象物３００と加工対象物３０２との間に、加工対象物３０１を配置する。また、軸線Ａ１は同軸上に配置する。そして、加工対象物３００と加工対象物３０１とを、位置決めピンにより位置決めし、加工対象物３０１と加工対象物３０２とを、位置決めピンにより位置決めする。この位置決めは、加工対象物同士が軸線Ａ１と垂直な平面に沿って相対移動することを防止するためにおこなわれる。そして、加工対象物同士をボルト、ナットなどを用いて締め付け固定し、カム３が組み立てられる。
【００６７】
カム３が組み立てられた場合、第１カム面３０４が同軸カム面２０Ｃとなり、第２カム面３０５が第１の傾斜カム面２０Ａに相当し、第３カム面３０６が第２の傾斜カム面２０Ｂに相当する。このようにして、カム面２０を有するカム３が製造される。なお、図１、図５、図６、図９、図１２、図１４、図１５においては、カム３は便宜上、一体成型品として示されており、カム３のハッチングも一方向としてある。ここで、具体例３で説明した構成と、請求項７の発明の構成との対応関係を説明すると、加工対象物３００，３０１，３０２が、この発明における加工対象物に相当し、第１カム面３０４および第２カム面３０５および第３カム面３０６が、この発明におけるカム面に相当し、軸線Ａ１が、この発明における軸線Ａ１に相当し、中心線Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３が、この発明における中心線に相当する。
【００６８】
（具体例５）
つぎに、カム３のカム面２０の構成例を、図１９に基づいて説明する。図１９は軸線Ａ１に沿った方向における平面におけるカム３の拡大断面図である。第１の傾斜カム面２０Ａと、同軸カム面２０Ｃとを接続する部分には、湾曲部（円弧形状部）３１０が形成され、第２の傾斜カム面２０Ｂと、同軸カム面２０Ｃとを接続する部分には、湾曲部（円弧形状部）３１１が形成されている。そして、湾曲部３１０，３１１の半径は、転動体９，２９の半径よりも大きく構成されている。このため、転動体８，２９がカム面２０を転動する場合に、傾斜カム面２０Ａまたは同軸カム面２０Ｃの何れか一方に転動体８，２９が接触し、両方に同時に接触することはない。また、傾斜カム面２０Ｂまたは同軸カム面２０Ｃの何れか一方に転動体８，２９が接触する。言い換えれば、転動体８，２９が、傾斜カム面２０Ａおよび同軸カム面２０Ｃの両方に同時に接触することはなく、転動体８，２９が、傾斜カム面２０Ｂおよび同軸カム面２０Ｃの両方に同時に接触することはない。したがって、転動体８，２９の転動時における転がり摩擦の抵抗が増加することを抑制でき、動力の伝達効率が向上する。また、転動体８，９が、傾斜カム面２０Ａと同軸カム面２０Ｃとの間で移動する場合、または、転動体８，２９が、傾斜カム面２０Ｂと同軸カム面２０Ｃとの間で移動する場合において、振動・騒音を抑制できる。
【００６９】
上記のラジアルピストンポンプ１およびラジアルピストンモータ３５は、家屋、工場、建築物などに固定して設置されるオイル輸送機器（流体装置）として用いることが可能である。また、前記ラジアルピストンポンプ１またはラジアルピストンモータ３５を、動力源の動力を被駆動部材に伝達する、動力伝達装置またはクラッチとして用いることも可能である。例えば、車両の動力源から車輪に至る動力伝達経路に配置することが可能であり、その一例を図２０に基づいて説明する。図２０は、車両３２０のパワートレーンを示す概念図であり、動力源４から車輪３６に至る経路に、ラジアルピストンポンプ１またはラジアルピストンモータ３５を設けることが可能である。具体的には、図１および図５および図６に示すラジアルピストンポンプ１を設ける構成、図９および図１２および図１４に示すラジアルピストンポンプ１およびラジアルピストンモータ３５の両方を設ける構成の何れかを採用可能である。そして、前記ラジアルピストンポンプ１またはラジアルピストンモータ３５から車輪３６に至る経路には変速機３７が設けられる。さらに、変速機３７から車輪３６に至る動力伝達経路には終減速機３８が設けられている。
【００７０】
まず、図１および図５および図６に示すラジアルピストンポンプ１を設ける構成を採用した場合、前記カム３を前記変速機３７の入力部材に対して動力伝達可能に接続する。この場合、前記カム３は固定ではなく回転可能である。この変速機３７は、入力回転数と出力回転数との間の変速比を変更可能な動力伝達装置であり、変速機３７は、有段変速機または無段変速機のいずれでもよい。有段変速機とは、変速比を段階的（不連続）に変更可能な変速機である。無段変速機とは、変速比を無段階（連続的）に変更可能な変速機である。有段変速機としては、遊星歯車式変速機、選択歯車式変速機などを用いることができる。無段変速機としては、ベルト式無段変速機、トロイダル型無段変速機を用いることが可能である。
【００７１】
そして、前記動力源４から車輪３６に伝達されるトルクにより前記ラジアルピストンポンプ１が駆動されてオイルの吸入・吐出がおこなわれる。また、前記転動体８とカム面２０との係合力に基づいて、前記回転軸２から前記カム３にトルクが伝達される。さらに、前記カム３のスライド量、前記ラジアルピストンポンプ１の油圧室９に吸入されるオイルの流量、油圧室９から吐出されるオイルの流量などの条件を制御することにより、前記回転軸２から前記カム３を経由して前記変速機３７に伝達されるトルクを制御することが可能である。
【００７２】
一方、前記変速機３７として無段変速機を用いる場合、前記ラジアルピストンポンプ１およびラジアルピストンモータ３５の両方を配置する構成を採用可能である。この場合、出力軸２５が変速機（無段変速機）３７の入力部材に連結される。そして、前記具体例２のようにカム３の動作を制御することにより、出力軸２５の回転方向を正逆に切り換えれば、前記ラジアルピストンポンプ１および前記ラジアルピストンモータ３４を、前後進切換装置として機能させることが可能である。すなわち、シフトポジションの操作に基づいて、前記カム３の動作を制御することとなる。具体的には、車両３２０を前進させるシフトポジションが選択された場合、図９に基づいて説明したように、カム３の動作が制御される。また、車両３２０を停止させるシフトポジション（ニュートラル）が選択された場合、図１２に基づいて説明したように、カム３の動作が制御される。さらに、車両３２０を後退させるシフトポジション（リバース）が選択された場合は、図１４に基づいて説明したように、カム３の動作が制御される。
【００７３】
ここで、スライド機構２１として油圧式アクチュエータまたは電磁式アクチュエータが用いられている場合、シフトポジションが電子制御装置で検知されると、電子制御装置の制御信号に基づいてスライド機構２１が制御される。一方、スライド機構２１として手動式アクチュエータが用いられている場合、シフトレバーの操作力が、リンク、ワイヤ、ロッドなどを経由してスライド機構２１に伝達され、カム３が動作する。なお、前述のように、ラジアルピストンモータ３５は無段変速機としての機能を有しているため、ラジアルピストンポンプ３５を用いる場合は、変速機３７自体を設けなくともよい。さらに、この発明のラジアルピストンポンプは、動力源から車輪に至る動力伝達経路に配置する場合、車両のフロアーの下方空間にケーシングが配置することが可能である。これに対して、ラジアルピストンポンプを、車両のエンジンルーム内に配置することも可能である。なお、各具体例では、前記インナーレースが軸線方向には移動不可能（固定して）に配置されており、前記カムが軸線方向に動作可能に構成されているが、前記インナーレースが軸線方向に移動可能に設けられ、前記カムが軸線方向に移動不可能（固定）配置されている構成であっても、各具体例と同様の効果を得られる。さらに、この発明を車両に用いる場合、前記車輪は前輪または後輪のいずれでもよいし、動力源の動力が前輪および後輪の両方に伝達されるように構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明のラジアルピストンポンプの具体例１を示し、軸線に沿った方向の断面図である。
【図２】図１に示されたラジアルピストンポンプであり、軸線と垂直な平面内における断面図である。
【図３】図１に示された油路切替バルブの構成を示す端面図である。
【図４】図１に示すラジアルピストンポンプに接続された油圧回路の構成を示す概念図である。
【図５】この発明のラジアルピストンポンプの具体例１を示し、軸線に沿った方向の断面図である。
【図６】この発明のラジアルピストンポンプの具体例１を示し、軸線に沿った方向の断面図である。
【図７】図６に示されたラジアルピストンポンプであり、軸線と垂直な平面内における断面図である。
【図８】ラジアルピストンポンプの具体例１において、カムのスライド量と容量との関係の一例を示す特性線図である。
【図９】この発明において、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータを有する具体例２であり、軸線に沿った方向の断面図である。
【図１０】図９に示されたラジアルピストンモータであり、軸線と垂直な平面内における断面図である。
【図１１】図９に示された油路切替バルブの構成を示す端面図である。
【図１２】この発明において、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータを有する具体例２であり、軸線に沿った方向の断面図である。
【図１３】図９に示された具体例２において、カムのスライド量と変速比との関係を示す図である。
【図１４】この発明において、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータを有する具体例２であり、軸線に沿った方向の断面図である。
【図１５】この発明における具体例３のラジアルピストンモータであり、軸線に沿った方向の断面図である。
【図１６】図１５に示されたラジアルピストンモータであり、軸線と垂直な平面における断面図である。
【図１７】この発明における具体例４であり、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータに用いるカムの製造過程を示す断面図である。
【図１８】この発明における具体例４であり、ラジアルピストンポンプおよびラジアルピストンモータに用いるカムの製造過程を示す断面図である。
【図１９】具体例１ないし具体例３で用いるカムの構造を示す拡大断面図である。
【図２０】この発明を用いる車両のパワートレーンの一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００７５】
１…ラジアルピストンポンプ、 ３…カム、 ５，２６…インナレース、 ７，２８…ピストン、 ８，２９…転動体、 ９…油圧室、 ２０…カム面、 ２０Ａ，２０Ｂ…傾斜カム面、 ２０Ｃ…同軸カム面、 ２１…スライド機構、 ３５…ラジアルピストンモータ、 ３００，３０１，３０２…加工対象物、 ３０４…同軸カム面、 ３０５、３０６…傾斜カム面、 Ａ１…軸線、 Ｂ１…中心線、 Ｃ１…中心線、 Ｋ１，Ｋ２…第２の傾斜カム領域、 Ｋ３…同軸カム領域。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心となる軸線を中心として相対回転可能に、かつ、前記軸線を中心として内外周に配置された外周側部材および内周側部材と、前記外周側部材に設けられ、かつ、前記軸線に沿った方向の平面内の中心線を取り囲むように円筒形状に構成されたカム面と、前記内周側部材に設けられ、かつ、前記カム面に追従して前記軸線を中心とする半径方向に動作可能なピストンと、前記内周側部材に設けられ、かつ、前記外周側部材と内周側部材とが相対回転して前記ピストンが前記軸線を中心とする半径方向に動作した場合に流体が吸入・吐出される流体室とを有するラジアルピストンポンプにおいて、
前記カム面は、前記軸線と前記中心線とが交差している傾斜カム面と、前記軸線と前記中心線とが同軸である同軸カム面とを含み、
前記外周側部材と内周側部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させて、前記軸線を中心とする半径方向で前記ピストンを前記同軸カム面または傾斜カム面の内側に選択的に位置させることにより、前記半径方向における前記ピストンの動作量を制御し、前記流体室に吸入・吐出される流体の流量を可変とする容量可変機構が設けられていることを特徴とするラジアルピストンポンプ。
【請求項２】
前記傾斜カム面には、前記軸線に沿った方向で異なる位置に配置された第１の傾斜カム面および内周側部材の傾斜カム面が含まれており、前記軸線に沿った方向で、前記第１の傾斜カム面と前記傾斜カム面との間に前記同軸カム面が配置されており、前記軸線に沿った方向の平面内で、前記中心線は、前記第１の傾斜カム面および前記第２の傾斜カム面で共に前記軸線に対して同じ方向に傾斜されているとともに、
前記容量可変機構は、前記外周側部材と内周側部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させることにより、前記ピストンを前記第１の傾斜カム面と前記同軸カム面と前記第２の傾斜カム面との間で相互に行き来させることが可能であ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。
【請求項３】
前記軸線を中心として回転可能に設けられ、かつ、前記外周側部材と相対回転可能な動力伝達部材と、この動力伝達部材に設けられ、かつ、前記カム面に追従して前記軸線を中心とする半径方向に動作可能な第２ピストンと、前記動力伝達部材に設けられ、かつ、前記流体室と油路を介して接続された第２流体室とを有するラジアルピストンモータが設けられており、
前記ラジアルピストンモータは、前記流体室から前記第２流体室に流体が供給されて前記第２ピストンが半径方向の外側に向けて動作する場合に、前記第２ピストンが前記カム面に押し付けられた場合の反力で、前記動力伝達部材を前記軸線を中心として回転させる向きのトルクが発生する構成と、前記ピストンが半径方向で内側に押し付けられた場合に、前記第２流体室から吐出された流体が前記流体室に供給される構成とを有しており、
前記容量可変機構は、前記外周側部材と内周側部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させると同時に、前記外周側部材と動力伝達部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させる構成と、前記半径方向における前記第２ピストンの動作量を制御し、前記第２流体室に吸入される流体の流量を可変とする構成と、を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のラジアルピストンポンプ。
【請求項４】
前記可変容量機構は、前記ピストンおよび第２ピストンを前記第１の傾斜カム面に追従して動作させる状態と、前記ピストンを前記同軸カム面または傾斜カム面に追従して動作させ、かつ、第２ピストンを前記第１の傾斜カム面に追従して動作させる状態とを、選択的に切り替え可能な構成を有していることを特徴とする請求項３に記載のラジアルピストンモータ。
【請求項５】
回転中心となる軸線を中心として相対回転可能であり、かつ、軸線を中心として内外周に配置された外周側部材および内周側部材と、前記外周側材に設けられ、かつ、前記軸線に沿った方向の平面内の中心線を取り囲むように円筒形状に構成されたカム面と、前記内周側材に設けられ、かつ、前記カム面に追従して前記軸線を中心とする半径方向に動作可能な第３ピストンと、前記内周側材に設けられ、かつ、流体が供給される第３流体室とを有し、この第３流体室に流体を供給して前記ピストンを半径方向で外側に向けて動作させることにより、前記カム面で発生する反力で前記内周側材を回転させる向きのトルクを生じさせるとともに、前記第３流体室の容量を変更可能なラジアルピストンモータにおいて、
前記カム面には、前記軸線と前記中心線とが交差している傾斜カム面と、前記軸線と前記中心線とが同軸である同軸カム面とが含まれており、
前記外周側材と内周側材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させて、前記第３ピストンを、前記軸線を中心とする半径方向で前記同軸カム面または傾斜カム面の内側に選択的に位置させることにより、前記半径方向における前記第３ピストンの動作量を制御し、前記第３流体室に供給される流体の流量を可変とする容量可変機構が設けられていることを特徴とするラジアルピストンモータ。
【請求項６】
前記傾斜カム面には、前記軸線に沿った方向で異なる位置に配置された第１の傾斜カム面および第２の傾斜カム面が含まれており、前記軸線に沿った方向で、前記第１の傾斜カム面と前記第２の傾斜カム面との間に前記同軸カム面が配置されており、前記軸線に沿った方向の平面内で、前記中心線は、前記第１の傾斜カム面および前記第２の傾斜カム面で共に前記軸線に対して同じ方向に傾斜されているとともに、
前記容量可変機構は、前記外周側材と内周側材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させることにより、前記第３ピストンを前記第１の傾斜カム面と前記同軸カム面と前記第２の傾斜カム面との間で相互に行き来させることが可能であることを特徴とする請求項５に記載のラジアルピストンモータ。
【請求項７】
加工対象物に穴をあけることにより、動作する際の中心となる軸線を中心として半径方向に動作するピストンが接触し、かつ、前記軸線を取り囲む円筒形状のカム面を形成する、カムの製造方法において、
前記軸線に沿った方向に分割された複数の加工対象物を用意する第１工程と、
前記第１工程で用意された第１の加工対象物に、軸線と一致する中心線を中心とする同軸カム面を形成する第２工程と、
前記第１工程で用意された第２の加工対象物に、軸線と交差する中心線を中心とする傾斜カム面を形成する第３工程と、
前記第２工程で同軸カム面が形成された第１の加工対象物と、前記第２工程で傾斜カム面が加工された第２の加工対象物とを接触させて前記同軸カム面と前記傾斜カム面とを接続した後、第１の加工対象物と第２の加工対象物とを相互に固定する第４工程と、
を有することを特徴とするカムの製造方法。
【請求項１】
回転中心となる軸線を中心として相対回転可能に、かつ、前記軸線を中心として内外周に配置された外周側部材および内周側部材と、前記外周側部材に設けられ、かつ、前記軸線に沿った方向の平面内の中心線を取り囲むように円筒形状に構成されたカム面と、前記内周側部材に設けられ、かつ、前記カム面に追従して前記軸線を中心とする半径方向に動作可能なピストンと、前記内周側部材に設けられ、かつ、前記外周側部材と内周側部材とが相対回転して前記ピストンが前記軸線を中心とする半径方向に動作した場合に流体が吸入・吐出される流体室とを有するラジアルピストンポンプにおいて、
前記カム面は、前記軸線と前記中心線とが交差している傾斜カム面と、前記軸線と前記中心線とが同軸である同軸カム面とを含み、
前記外周側部材と内周側部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させて、前記軸線を中心とする半径方向で前記ピストンを前記同軸カム面または傾斜カム面の内側に選択的に位置させることにより、前記半径方向における前記ピストンの動作量を制御し、前記流体室に吸入・吐出される流体の流量を可変とする容量可変機構が設けられていることを特徴とするラジアルピストンポンプ。
【請求項２】
前記傾斜カム面には、前記軸線に沿った方向で異なる位置に配置された第１の傾斜カム面および内周側部材の傾斜カム面が含まれており、前記軸線に沿った方向で、前記第１の傾斜カム面と前記傾斜カム面との間に前記同軸カム面が配置されており、前記軸線に沿った方向の平面内で、前記中心線は、前記第１の傾斜カム面および前記第２の傾斜カム面で共に前記軸線に対して同じ方向に傾斜されているとともに、
前記容量可変機構は、前記外周側部材と内周側部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させることにより、前記ピストンを前記第１の傾斜カム面と前記同軸カム面と前記第２の傾斜カム面との間で相互に行き来させることが可能であ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。
【請求項３】
前記軸線を中心として回転可能に設けられ、かつ、前記外周側部材と相対回転可能な動力伝達部材と、この動力伝達部材に設けられ、かつ、前記カム面に追従して前記軸線を中心とする半径方向に動作可能な第２ピストンと、前記動力伝達部材に設けられ、かつ、前記流体室と油路を介して接続された第２流体室とを有するラジアルピストンモータが設けられており、
前記ラジアルピストンモータは、前記流体室から前記第２流体室に流体が供給されて前記第２ピストンが半径方向の外側に向けて動作する場合に、前記第２ピストンが前記カム面に押し付けられた場合の反力で、前記動力伝達部材を前記軸線を中心として回転させる向きのトルクが発生する構成と、前記ピストンが半径方向で内側に押し付けられた場合に、前記第２流体室から吐出された流体が前記流体室に供給される構成とを有しており、
前記容量可変機構は、前記外周側部材と内周側部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させると同時に、前記外周側部材と動力伝達部材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させる構成と、前記半径方向における前記第２ピストンの動作量を制御し、前記第２流体室に吸入される流体の流量を可変とする構成と、を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のラジアルピストンポンプ。
【請求項４】
前記可変容量機構は、前記ピストンおよび第２ピストンを前記第１の傾斜カム面に追従して動作させる状態と、前記ピストンを前記同軸カム面または傾斜カム面に追従して動作させ、かつ、第２ピストンを前記第１の傾斜カム面に追従して動作させる状態とを、選択的に切り替え可能な構成を有していることを特徴とする請求項３に記載のラジアルピストンモータ。
【請求項５】
回転中心となる軸線を中心として相対回転可能であり、かつ、軸線を中心として内外周に配置された外周側部材および内周側部材と、前記外周側材に設けられ、かつ、前記軸線に沿った方向の平面内の中心線を取り囲むように円筒形状に構成されたカム面と、前記内周側材に設けられ、かつ、前記カム面に追従して前記軸線を中心とする半径方向に動作可能な第３ピストンと、前記内周側材に設けられ、かつ、流体が供給される第３流体室とを有し、この第３流体室に流体を供給して前記ピストンを半径方向で外側に向けて動作させることにより、前記カム面で発生する反力で前記内周側材を回転させる向きのトルクを生じさせるとともに、前記第３流体室の容量を変更可能なラジアルピストンモータにおいて、
前記カム面には、前記軸線と前記中心線とが交差している傾斜カム面と、前記軸線と前記中心線とが同軸である同軸カム面とが含まれており、
前記外周側材と内周側材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させて、前記第３ピストンを、前記軸線を中心とする半径方向で前記同軸カム面または傾斜カム面の内側に選択的に位置させることにより、前記半径方向における前記第３ピストンの動作量を制御し、前記第３流体室に供給される流体の流量を可変とする容量可変機構が設けられていることを特徴とするラジアルピストンモータ。
【請求項６】
前記傾斜カム面には、前記軸線に沿った方向で異なる位置に配置された第１の傾斜カム面および第２の傾斜カム面が含まれており、前記軸線に沿った方向で、前記第１の傾斜カム面と前記第２の傾斜カム面との間に前記同軸カム面が配置されており、前記軸線に沿った方向の平面内で、前記中心線は、前記第１の傾斜カム面および前記第２の傾斜カム面で共に前記軸線に対して同じ方向に傾斜されているとともに、
前記容量可変機構は、前記外周側材と内周側材とを前記軸線に沿った方向に相対移動させることにより、前記第３ピストンを前記第１の傾斜カム面と前記同軸カム面と前記第２の傾斜カム面との間で相互に行き来させることが可能であることを特徴とする請求項５に記載のラジアルピストンモータ。
【請求項７】
加工対象物に穴をあけることにより、動作する際の中心となる軸線を中心として半径方向に動作するピストンが接触し、かつ、前記軸線を取り囲む円筒形状のカム面を形成する、カムの製造方法において、
前記軸線に沿った方向に分割された複数の加工対象物を用意する第１工程と、
前記第１工程で用意された第１の加工対象物に、軸線と一致する中心線を中心とする同軸カム面を形成する第２工程と、
前記第１工程で用意された第２の加工対象物に、軸線と交差する中心線を中心とする傾斜カム面を形成する第３工程と、
前記第２工程で同軸カム面が形成された第１の加工対象物と、前記第２工程で傾斜カム面が加工された第２の加工対象物とを接触させて前記同軸カム面と前記傾斜カム面とを接続した後、第１の加工対象物と第２の加工対象物とを相互に固定する第４工程と、
を有することを特徴とするカムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００９−１２１４２１（Ｐ２００９−１２１４２１Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９８５３８（Ｐ２００７−２９８５３８）
【出願日】平成１９年１１月１６日（２００７．１１．１６）
【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４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１６日（２００７．１１．１６）
【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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