(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ポート（３１ｅ，６１ｅ）および出力ポート（３１ｆ，６１ｆ）が形成されたバルブハウジング（３６）と、
前記バルブハウジング（３６）の内部に固定され、前記出力ポート（３１ｆ，６１ｆ）に連通する出口開口（３７ａ，３７ｂ，３７ｃ）が形成された円筒状のスリーブ（３７）と、
前記スリーブ（３７）の内周に相対回転自在に嵌合して第１駆動源（４６）で回転駆動され、その回転位置に応じて前記出口開口（３７ａ，３７ｂ，３７ｃ）に重なる総面積が変化する連通孔群（３８ｃ，３８ｄ，３８ｇ）が形成された円筒状のデストリビュータ（３８）と、
前記デストリビュータ（３８）の内部に相対回転自在に嵌合して第２駆動源（４７）で回転駆動され、その内部空間（４２ｅ）が前記入力ポート（３１ｅ，６１ｅ）に接続されるとともに、その回転により前記出口開口（３７ａ，３７ｂ，３７ｃ）および前記連通孔群（３８ｃ，３８ｄ，３８ｇ）の重なり部分に対する連通位置が変化する入口開口（４２ｃ，４２ｄ，４２ｇ）が形成された円筒状のロータ（４２）と、
を備えることを特徴とする液体流量制御バルブ。
【請求項２】
前記スリーブ（３７）は、中心角が１８０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線（Ｌ）方向に相互に重ならないように離間した第１、第２出口開口（３７ａ，３７ｂ）を備え、
前記デストリビュータ（３８）は、中心角が１８０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線（Ｌ）方向に相互に重ならないように離間した第１、第２連通孔群（３８ｃ，３８ｄ）を備え、
前記ロータ（４２）は、位相が同一の第１、第２入口開口（４２ｃ，４２ｄ）の組を、位相が１８０°ずれた位置に２組備えることを特徴とする、請求項１に記載の液体流量制御バルブ。
【請求項３】
前記スリーブ（３７）は、中心角が１２０°であって位相が相互に１２０°ずれ、かつ軸線（Ｌ）方向に相互に重ならないように離間した第１〜第３出口開口（３７ａ，３７ｂ，３７ｃ）を備え、
前記デストリビュータ（３８）は、中心角が１２０°であって位相が相互に１２０°ずれ、かつ軸線（Ｌ）方向に相互に重ならないように離間した第１〜第３連通孔群（３８ｃ，３８ｄ，３８ｇ）を備え、
前記ロータ（４２）は、位相が同一の第１〜第３入口開口（４２ｃ，４２ｄ，４２ｇ）の組を、位相が１２０°ずれた位置に３組備えることを特徴とする、請求項１に記載の液体流量制御バルブ。
【請求項４】
前記デストリビュータ（３８）の連通孔群（３８ｃ，３８ｄ，３８ｇ）を液体が通過するとき、前記液体が前記デストリビュータ（３８）に及ぼす荷重が該デストリビュータ（３８）の軸線（Ｌ）を傾けるようなモーメントを発生させないように、前記デストリビュータ（３８）の連通孔群（３８ｃ，３８ｄ，３８ｇ）が配置されることを特徴とする、請求項１に記載の液体流量制御バルブ。
【請求項５】
前記スリーブ（３７）は、中心角が９０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線（Ｌ）方向に相互に重なる位置に配置された第１、第２出口開口（３７ａ，３７ｂ）を備え、
前記デストリビュータ（３８）は、中心角が９０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線（Ｌ）方向に相互に重なる位置に配置された第１、第２連通孔群（３８ｃ，３８ｄ）を備え、
前記ロータ（４２）は、位相が相互に１８０°ずれた２個の第１入口開口（４２ｃ）と、位相が相互に１８０°ずれた２個の第２入口開口（４２ｄ）とを９０°の位相差で備え、前記第１、第２入口開口（４２ｃ，４２ｄ）は前記第１、第２連通孔群（３８ｃ，３８ｄ）に連通可能であることを特徴とする、請求項４に記載の液体流量制御バルブ。
【請求項６】
前記スリーブ（３７）は、中心角が１８０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線（Ｌ）方向に相互に重ならないように離間した第１、第３出口開口（３７ａ，３７ｃ）と第２出口開口（３７ｃ）とを備え、中央に位置する前記第２出口開口（３７ａ）の軸線（Ｌ）方向の幅は、その両側に位置する前記第１、第３出口開口（３７ａ，３７ｃ）の軸線（Ｌ）方向の幅の２倍であり、
前記デストリビュータ（３８）は、中心角が１８０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線（Ｌ）方向に相互に重ならないように離間した第１、第３連通孔群（３８ｃ，３８ｇ）と第２連通孔群（３８ｄ）とを備え、中央に位置する前記第２連通孔群（３８ｄ）の軸線（Ｌ）方向の幅は、その両側に位置する前記第１、第３連通孔群（３８ｃ，３８ｇ）の軸線（Ｌ）方向の幅の２倍であり、
前記ロータ（４２）は、位相が同一の第１〜第３入口開口（４２ｃ，４２ｄ，４２ｇ）の組を位相が１８０°ずれた位置に２組備え、前記第１〜第３入口開口（４２ｃ，４２ｄ，４２ｇ）はそれぞれ前記第１〜第３連通孔群（３８ｃ，３８ｄ，３８ｇ）に連通可能であることを特徴とする、請求項４に記載の液体流量制御バルブ。
【請求項７】
前記スリーブ（３７）の出口開口（３７ａ，３７ｂ，３７ｃ）と前記デストリビュータ（３８）の連通孔群（３８ｃ，３８ｄ，３８ｇ）との重なり部分が最小になるとき、前記ロータ（４２）の入口開口（４２ｃ，４２ｄ，４２ｇ）に連通する前記デストリビュータ（３８）の連通孔群（３８ｃ，３８ｄ，３８ｇ）の開口面積が減少することを特徴とする、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の液体流量制御バルブ。
【請求項８】
前記スリーブ（３７）の出口開口（３７ａ，３７ｂ，３７ｃ）と前記デストリビュータ（３８）の連通孔群（３８ｃ，３８ｄ，３８ｇ）との重なり部分が最小になるとき、前記ロータ（４２）の入口開口（４２ｃ，４２ｄ，４２ｇ）に連通する前記デストリビュータ（３８）の連通孔群（３８ｃ，３８ｄ，３８ｇ）の孔径が減少することを特徴とする、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の液体流量制御バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の流量を任意のデューティ比および任意のデューティ周波数でＰＷＭ制御することが可能な液体流量制御バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる液体流量制御バルブが、下記特許文献１により公知である。この液体流量制御バルブは、１個の入力ポート１１および２個の第１、第２出力ポート１２，１３を有する外筒１０の内部に、波状に形成された左右の縁部を有する円筒状の弁板４０を駆動源により回転自在に配置し、この弁板４０の外周面と外筒１０の内周面との間に複数の第１、第２開口部群４１，４２を有する制御板５０を駆動源により軸線方向に移動可能に配置したもので、外筒１０の入力ポート１１から供給した液体を制御板５０の第１、第２開口部群４１，４２および弁板４０の波状の左右の縁部を通過させ、外筒１０の第１、第２出力ポート１２，１３から排出する。このとき、回転する弁板４０の波状の左右の縁部が制御板５０の第１、第２開口部群４１，４２を開放する期間と閉塞する期間とを制御板５０の軸方向位置に応じて変化させることで、第１、第２出力ポート１２，１３から排出される液体のデューティ比を任意に制御するとともに、弁板４０の回転数を変化させることで、第１、第２出力ポート１２，１３から排出される液体のデューティ周波数を任意に制御することができる。
【特許文献１】日本特開２００９−６８５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来のものは、入力ポート１１の軸方向両側に離間して配置された第１、第２出力ポート１２，１３の一方が高圧になると他方が低圧になり、一方が低圧になると他方が高圧になるため、その度に弁板４０に軸線方向の大きなスラスト力が作用してしまい、その支持に大容量のスラストベアリングが必要になるという問題があった。【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、液体の流量を任意のデューティ比および任意のデューティ周波数でＰＷＭ制御することが可能な液体流量制御バルブにおいて、軸方向のスラスト力の発生を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明によれば、入力ポートおよび出力ポートが形成されたバルブハウジングと、前記バルブハウジングの内部に固定され、前記出力ポートに連通する出口開口が形成された円筒状のスリーブと、前記スリーブの内周に相対回転自在に嵌合して第１駆動源で回転駆動され、その回転位置に応じて前記出口開口に重なる総面積が変化する連通孔群が形成された円筒状のデストリビュータと、前記デストリビュータの内部に相対回転自在に嵌合して第２駆動源で回転駆動され、その内部空間が前記入力ポートに接続されるとともに、その回転により前記出口開口および前記連通孔群の重なり部分に対する連通位置が変化する入口開口が形成された円筒状のロータとを備えることを第１の特徴とする液体流量制御バルブが提案される。【０００６】
また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記スリーブは、中心角が１８０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線方向に相互に重ならないように離間した第１、第２出口開口を備え、前記デストリビュータは、中心角が１８０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線方向に相互に重ならないように離間した第１、第２連通孔群を備え、前記ロータは、位相が同一の第１、第２入口開口の組を、位相が１８０°ずれた位置に２組備えることを第２の特徴とする液体流量制御バルブが提案される。【０００７】
また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記スリーブは、中心角が１２０°であって位相が相互に１２０°ずれ、かつ軸線方向に相互に重ならないように離間した第１〜第３出口開口を備え、前記デストリビュータは、中心角が１２０°であって位相が相互に１２０°ずれ、かつ軸線方向に相互に重ならないように離間した第１〜第３連通孔群を備え、前記ロータは、位相が同一の第１〜第３入口開口の組を、位相が１２０°ずれた位置に３組備えることを第３の特徴とする液体流量制御バルブが提案される。【０００８】
また本発明によれば、前記第１の特徴に加えて、前記デストリビュータの連通孔群を液体が通過するとき、前記液体が前記デストリビュータに及ぼす荷重が該デストリビュータの軸線を傾けるようなモーメントを発生させないように、前記デストリビュータの連通孔群が配置されることを第４の特徴とする液体流量制御バルブが提案される。【０００９】
また本発明によれば、前記第４の特徴に加えて、前記スリーブは、中心角が９０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線方向に相互に重なる位置に配置された第１、第２出口開口を備え、前記デストリビュータは、中心角が９０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線方向に相互に重なる位置に配置された第１、第２連通孔群を備え、前記ロータは、位相が相互に１８０°ずれた２個の第１入口開口と、位相が相互に１８０°ずれた２個の第２入口開口とを９０°の位相差で備え、前記第１、第２入口開口は前記第１、第２連通孔群に連通可能であることを第５の特徴とする液体流量制御バルブが提案される。【００１０】
また本発明によれば、前記第４の特徴に加えて、前記スリーブは、中心角が１８０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線方向に相互に重ならないように離間した第１、第３出口開口と第２出口開口とを備え、中央に位置する前記第２出口開口の軸線方向の幅は、その両側に位置する前記第１、第３出口開口の軸線方向の幅の２倍であり、前記デストリビュータは、中心角が１８０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線方向に相互に重ならないように離間した第１、第３連通孔群と第２連通孔群とを備え、中央に位置する前記第２連通孔群の軸線方向の幅は、その両側に位置する前記第１、第３連通孔群の軸線方向の幅の２倍であり、前記ロータは、位相が同一の第１〜第３入口開口の組を位相が１８０°ずれた位置に２組備え、前記第１〜第３入口開口はそれぞれ前記第１〜第３連通孔群に連通可能であることを第６の特徴とする液体流量制御バルブが提案される。【００１１】
また本発明によれば、前記第１〜第６の何れか１つの特徴に加えて、前記スリーブの出口開口と前記デストリビュータの連通孔群との重なり部分が最小になるとき、前記ロータの入口開口に連通する前記デストリビュータの連通孔群の開口面積が減少することを第７の特徴とする液体流量制御バルブが提案される。【００１２】
また本発明によれば、前記第１〜第６の何れか１つの特徴に加えて、前記スリーブの出口開口と前記デストリビュータの連通孔群との重なり部分が最小になるとき、前記ロータの入口開口に連通する前記デストリビュータの連通孔群の孔径が減少することを第８の特徴とする液体流量制御バルブが提案される。【００１３】
尚、実施の形態の第１〜第３出口開口３７ａ，３７ｂ，３７ｃは本発明の出口開口に対応し、実施の形態の第１〜第３連通孔群３８ｃ，３８ｄ，３８ｇは本発明の連通孔群に対応し、実施の形態の第１〜第３第１入口開口４２ｃ，４２ｄ，４２ｇは本発明の入口開口に対応し、実施の形態の第１電動モータ４６は本発明の第１駆動源に対応し、実施の形態の第２電動モータ４７は本発明の第２駆動源に対応する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の特徴によれば、第１駆動源でデストリビュータを回転させると、デストリビュータの連通孔群とスリーブの出口開口との重なり部分の総面積が変化するため、第２駆動源でロータを回転させると、ロータの入口開口が前記重なり部分を通過するときには入力ポートがロータの入口開口、デストリビュータの連通孔群およびスリーブの出口開口を経て出力ポートに連通し、ロータの入口開口が前記重なり部分を通過しないときには入力ポートと出力ポートとの連通が遮断されることで、液体の流量をＰＷＭ制御することができる。このとき、デストリビュータの回転位置を調整することでデューティ比を任意に制御することができ、ロータの回転数を調整することでデューティ周波数を任意に制御することができる。またデストリビュータの連通孔群は各連通孔間の連通が遮断されているため、連通孔群がスリーブの出口開口に重ならない部分で液体が円周方向に短絡するのが防止される。しかもデストリビュータおよびロータには軸線方向のスラスト荷重が作用しないので、デストリビュータおよびロータの支持が容易になってコストおよび重量を削減することができる。【００１５】
また本発明の第２の特徴によれば、スリーブが、中心角が１８０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線方向に相互に重ならないように離間した第１、第２出口開口を備え、デストリビュータが、中心角が１８０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線方向に相互に重ならないように離間した第１、第２連通孔群を備え、ロータが、位相が同一の第１、第２入口開口の組を位相が１８０°ずれた位置に２組備えるので、デューティ比を０％から１００％までの任意の値に調整することが可能になるだけでなく、ロータの１回転毎に２サイクルのデューティ波形を出力することを可能にし、第２駆動源の回転数を低く抑えながら高いデューティ周波数を得ることができる。また第１、第２出口開口が軸線方向に重ならないようにしてスリーブが二部材に分割されるのを防止するとともに、第１、第２連通孔群が軸線方向に重ならないようにしてデストリビュータの剛性が低下するのを防止することができる。【００１６】
また本発明の第３の特徴によれば、スリーブが、中心角が１２０°であって位相が相互に１２０°ずれ、かつ軸線方向に相互に重ならないように離間した第１〜第３出口開口を備え、デストリビュータが、中心角が１２０°であって位相が相互に１２０°ずれ、かつ軸線方向に相互に重ならないように離間した第１〜第３連通孔群を備え、ロータが、位相が同一の第１〜第３入口開口の組を、位相が１２０°ずれた位置に３組備えるので、デューティ比を０％から１００％までの任意の値に調整することが可能になるだけでなく、ロータの１回転毎に３サイクルのデューティ波形を出力することを可能にし、第２駆動源の回転数を低く抑えながら高いデューティ周波数を得ることができる。また第１〜第３出口開口が軸線方向に重ならないようにしてスリーブが三部材に分割されるのを防止するとともに、第１〜第３連通孔群が軸線方向に重ならないようにしてデストリビュータの剛性が低下するのを防止することができる。【００１７】
また本発明の第４の特徴によれば、デストリビュータの連通孔群を液体が通過するとき、その液体がデストリビュータに及ぼす荷重が該デストリビュータの軸線を傾けるようなモーメントを発生させないように、デストリビュータの連通孔群が配置されるので、スリーブおよびロータに対してデストリビュータが傾いてコジリが発生するのを防止し、第１駆動源および第２駆動源の駆動力を低減することができる。【００１８】
また本発明の第５の特徴によれば、スリーブが、中心角が９０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線方向に相互に重なる位置に配置された第１、第２出口開口を備え、デストリビュータが、位相が相互に１８０°ずれた２個の第１入口開口と、位相が相互に１８０°ずれた２個の第２入口開口とを９０°の位相差で備え、第１、第２入口開口は前記第１、第２連通孔群に連通可能であるので、デューティ比を０％から１００％までの任意の値に調整することが可能になるだけでなく、ロータの１回転毎に２サイクルのデューティ波形を出力することを可能にし、第２駆動源の回転数を低く抑えながら高いデューティ周波数を得ることができる。また第１、第２出口開口が円周方向に重ならないようにしてスリーブが二部材に分割されるのを防止するとともに、第１、第２連通孔群が円周方向に重ならないようにしてデストリビュータの剛性が低下するのを防止することができ、しかもスリーブ、デストリビュータおよびロータの軸線方向寸法を短縮することができる。そしてデストリビュータの第１、第２連通孔群に液圧が作用しても、その液圧によりデストリビュータの軸線を傾けるようなモーメントを発生するのを防止することで、コジリが発生しないようにして第１、第２駆動源の駆動力を低減するができる。【００１９】
また本発明の第６の特徴によれば、スリーブが、中心角が１８０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線方向に相互に重ならないように離間した第１、第３出口開口と第２出口開口とを備え、中央に位置する第２出口開口の軸線方向の幅は、その両側に位置する第１、第３出口開口の軸線方向の幅の２倍であり、デストリビュータが、中心角が１８０°であって位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線方向に相互に重ならないように離間した第１、第３連通孔群と第２連通孔群とを備え、中央に位置する第２連通孔群の軸線方向の幅は、その両側に位置する第１、第３連通孔群の軸線方向の幅の２倍であり、ロータが、位相が同一の第１〜第３入口開口の組を位相が１８０°ずれた位置に２組備え、第１〜第３入口開口はそれぞれ第１〜第３連通孔群に連通可能であるので、デューティ比を０％から１００％までの任意の値に調整することが可能になるだけでなく、ロータの１回転毎に２サイクルのデューティ波形を出力することを可能にし、第２駆動源の回転数を低く抑えながら高いデューティ周波数を得ることができる。また第１、第２出口開口が軸線方向に重ならないようにしてスリーブが三部材に分割されるのを防止するとともに、第１〜第３連通孔群が軸線方向に重ならないようにしてデストリビュータの剛性が低下するのを防止することができる。そしてデストリビュータの第１〜第３連通孔群に液圧が作用しても、その液圧によりデストリビュータの軸線を傾けるようなモーメントを発生するのを防止することで、コジリが発生しないようにして第１、第２駆動源の駆動力を低減するができる。【００２０】
また本発明の第７の特徴によれば、スリーブの出口開口とデストリビュータの連通孔群との重なり部分が最小になるとき、ロータの入口開口に連通するデストリビュータの連通孔群の開口面積が減少するので、低デューティ比における液圧の出力特性を安定させることができる。【００２１】
また本発明の第８の特徴によれば、スリーブの出口開口とデストリビュータの連通孔群との重なり部分が最小になるとき、ロータの入口開口に連通する前記デストリビュータの連通孔群の孔径が減少するので、低デューティ比における液圧の出力特性を安定させることができる。【００２２】
上記特徴において、液体が出力ポートから出口開口、連通孔群および入口開口を経て入力ポートへと流れる場合でも、上述した作用効果を同様に発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は本発明の流量制御バルブが適用された液圧ハイブリッド車両の駆動力伝達系を示す図である。（第１の実施の形態）
【図２】図２は流量制御バルブの縦断斜視図である。（第１の実施の形態）
【図３】図３は図２の３−３線断面図である。（第１の実施の形態）
【図４】図４は図３の４−４線断面図である。（第１の実施の形態）
【図５】図５は図３の５−５線断面図である。（第１の実施の形態）
【図６】図６はスリーブ、デストリビュータおよびロータの分解斜視図である。（第１の実施の形態）
【図７】図７は図４の７−７線展開図である。（第１の実施の形態）
【図８】図８はポンプ・モータの駆動回路の等価回路を示す図である。（第１の実施の形態）
【図９】図９はポンプ・モータの駆動回路を示す図である。（第１の実施の形態）
【図１０】図１０はデストリビュータの連通孔の形状を示す図である。（第２、第３の実施の形態）
【図１１】図１１は前記図７に対応する図である。（第４の実施の形態）
【図１２】図１２は本発明の流量制御バルブが適用された液圧ハイブリッド車両の駆動力伝達系を示す図である。（第５の実施の形態）
【図１３】図１３は本発明の流量制御バルブが適用された液圧ハイブリッド車両の駆動力伝達系を示す図である。（第６の実施の形態）
【図１４】図１４は本発明の流量制御バルブが適用された液圧ハイブリッド車両の駆動力伝達系を示す図である。（第７の実施の形態）
【図１５】図１５は本発明の流量制御バルブが適用された液圧ハイブリッド車両の駆動力伝達系を示す図である。（第８の実施の形態）
【図１６】図１６は本発明の流量制御バルブが適用された液圧ハイブリッド車両の駆動力伝達系を示す図である。（第９の実施の形態）
【図１７】図１７は複数の流量制御バルブを用いた実施の形態を示す図である。（第１０の実施の形態）
【図１８】図１８は流量制御バルブの縦断面図である。（第１１の実施の形態）
【図１９】図１９は図１８の１９−１９線断面図である。（第１１の実施の形態）
【図２０】図２０は図１８の２０−２０線断面図である。（第１１の実施の形態）
【図２１】図２１は図１８の２１−２１線断面図である。（第１１の実施の形態）
【図２２】図２２は図２０の２２−２２線断面図である。（第１１の実施の形態）
【図２３】図２３は図２０の２３−２３線展開図である。（第１１の実施の形態）
【図２４】図２４はスリーブ、デストリビュータおよびロータの分解斜視図である。（第１１の実施の形態）
【図２５】図２５は流量制御バルブの縦断面図である。（第１２の実施の形態）
【図２６】図２６は図２５の２６−２６線断面図である。（第１２の実施の形態）
【図２７】図２７はスリーブ、デストリビュータおよびロータの分解斜視図である。（第１２の実施の形態）
【図２８】図２８は連通孔群の他の実施の形態を示す図である。（第１３の実施の形態）
【符号の説明】
【００２４】
３１ｅ      入力ポート
３１ｆ      出力ポート
３６        バルブハウジング
３７        スリーブ
３７ａ      第１出口開口（出口開口）
３７ｂ      第２出口開口（出口開口）
３７ｃ      第３出口開口（出口開口）
３８        デストリビュータ
３８ｃ      第１連通孔群（連通孔群）
３８ｄ      第２連通孔群（連通孔群）
３８ｇ      第３連通孔群（連通孔群）
４２        ロータ
４２ｃ      第１入口開口（入口開口）
４２ｄ      第２入口開口（入口開口）
４２ｅ      内部空間
４２ｇ      第３入口開口（入口開口）
４６        第１電動モータ（第１駆動源）
４７        第２電動モータ（第２駆動源）
６１ｅ      入力ポート
６１ｆ      出力ポート
Ｌ          軸線
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
[第１の実施の形態]
以下、図１〜図９に基づいて本発明の第１の実施の形態を説明する。【００２６】
図１に示すように、液圧ハイブリッド車両は直列に接続されたポンプ・モータＭ、エンジンＥおよびトランスミッションＴを備える。例えばギヤモータで構成されるポンプ・モータＭおよびエンジンＥを接続する連結軸１１には第１ギヤ１２および第１クラッチ１３が設けられるとともに、トランスミッションＴおよび駆動輪Ｗを接続する出力軸１４には第２クラッチ１５および第２ギヤ１６が設けられる。エンジンＥおよびトランスミッションＴを迂回するバイパス軸１７には、第３クラッチ１８と、前記第１ギヤ１２に噛合する第３ギヤ１９と、前記第２ギヤ１６に噛合する第４ギヤ２０とが設けられる。【００２７】
ポンプ・モータＭと、タンク２１と、アキュムレータ２２と、流量制御バルブ２３とが切換制御バルブ２４を介して接続され、ポンプ・モータＭはアキュムレータ２２に蓄圧された液圧でモータとして作動する状態と、外部から駆動されてアキュムレータ２２を蓄圧するポンプとして作動する状態とが切り換えられる。タンク２１と切換制御バルブ２４との間には液体を冷却するラジエータ２５が設けられる。尚、ラジエータ２５はアキュムレータ２２と切換制御バルブ２４との間に設けても良い。【００２８】
従って、第１クラッチ１３を係合して第２クラッチ１５および第３クラッチ１８を係合解除した状態では、アキュムレータ２２に蓄圧された液圧でポンプ・モータＭをモータとして作動させてエンジンＥを始動することができ、エンジンＥを駆動してポンプ・モータＭをポンプとして作動させてアキュムレータ２２を蓄圧することができる。【００２９】
第３クラッチ１８を係合して第１クラッチ１３および第２クラッチ１５を係合解除した状態では、アキュムレータ２２に蓄圧された液圧でポンプ・モータＭを駆動すると、その駆動力は連結軸１１→第１ギヤ１２→第３ギヤ１９→第３クラッチ１８→バイパス軸１７→第４ギヤ２０→第２ギヤ１６→出力軸１４の経路で駆動輪Ｗに伝達され、車両をポンプ・モータＭの駆動力で発進あるいは走行させることができる。この状態でポンプ・モータＭを回生制動すれば、駆動輪Ｗ側から逆伝達される駆動力でポンプ・モータＭをポンプとして作動させ、アキュムレータ２２を蓄圧することで車両の運動エネルギーを液圧エネルギーとして回収することができる。【００３０】
第２クラッチ１５を係合して第１クラッチ１３および第３クラッチ１８を係合解除した状態では、エンジンＥの駆動力は第２クラッチ１５および出力軸１４を経て駆動輪Ｗに伝達され、車両をエンジンＥの駆動力で発進あるいは走行させることができる。この状態で更に第１クラッチ１３を係合すれば、ポンプ・モータＭをモータとして作動させてエンジンＥの駆動力をポンプ・モータＭの駆動力でアシストすることができ、ポンプ・モータＭをポンプとして作動させてアキュムレータ２２を蓄圧することができる。【００３１】
次に、前記流量制御バルブ２３の構造を図２〜図６に基づいて説明する。流量制御バルブ２３は、ポンプ・モータＭがモータとして作動するときにアキュムレータ２２からポンプ・モータＭに供給される液体の流量を制御し、またポンプ・モータＭがポンプとして作動するときにポンプ・モータＭからアキュムレータ２２に供給される液体の流量を制御する。【００３２】
流量制御バルブ２３は、センターハウジング３１と、センターハウジング３１の一端部にボルト３２…で結合された第１エンドハウジング３３と、センターハウジング３１の他端部にボルト３４…で結合された第２エンドハウジング３５とで構成されるバルブハウジング３６を備える。センターハウジング３１の軸線Ｌ上には円形断面の大径孔３１ａおよび円形断面の小径孔３１ｂが同軸に形成されており、小径孔３１ｂの外周を囲むように環状の入力液室３１ｃが形成されるとともに、大径孔３１ａの外周を囲むように環状の出力液室３１ｄが形成される。センターハウジング３１の一側面には、前記入力液室３１ｃに連通する入力ポート３１ｅと、前記出力液室３１ｄに連通する出力ポート３１ｆとが開口する。【００３３】
センターハウジング３１の一端部に開口する大径孔３１ａに円筒状のスリーブ３７が圧入により嵌合する。スリーブ３７には、軸線Ｌを中心として各々１８０°の中心角を有する第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂが、前記出力液室３１ｄに臨むように形成される。第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂはスリーブ３７を展開した状態で矩形状であり、その位相は相互に１８０°ずれ、かつ軸線Ｌ方向に重ならないように離間して配置される。【００３４】
デストリビュータ３８は円筒部３８ａと軸部３８ｂとを備えており、円筒部３８ａはスリーブ３７の内周に相対回転自在に嵌合し、軸部３８ｂは第１エンドハウジング３３の軸孔３３ａを相対回転自在に貫通する。デストリビュータ３８の円筒部３８ａの軸線Ｌ方向の位置は、第１エンドハウジング３３との間に配置されたシム３９により規制される。円筒部３８ａには、スリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂに重なることが可能な第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄが形成される。第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄは、千鳥状に配置された多数の円形の連通孔３８ｅ…で構成される。【００３５】
第１エンドハウジング３３の軸孔３３ａには、デストリビュータ３８の軸部３８ｂとの間をシールするシールリング４０およびメカニカルシール４１が設けられており、シールリング４０およびメカニカルシール４１の間に形成されたドレン室３３ｂがドレンポート３３ｃを介して第１エンドハウジング３３の外部に連通する。デストリビュータ３８の軸部３８ｂには、ロータ４２の軸端をドレン室３３ｂに連通させるドレン通路３８ｆが形成されており、これによりロータ４２に軸線Ｌ方向のスラスト力が作用することが防止される。【００３６】
ロータ４２は円筒部４２ａと軸部４２ｂとを備えており、開口端がプラグ４３で閉塞された円筒部４２ａはデストリビュータ３８の内周に相対回転自在に嵌合し、軸部４２ｂは第２エンドハウジング３５の軸孔３５ａを相対回転自在に貫通する。ロータ４２の円筒部４２ａの軸線Ｌ方向の位置は、第２エンドハウジング３５の間に配置されたシム４４により規制される。円筒部４２ａには、デストリビュータ３８の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄにそれぞれ連通可能な第１、第２入口開口４２ｃ，４２ｄの対が、１８０°の位相差をもって二対形成される。第１、第２入口開口４２ｃ，４２ｄは軸線Ｌ方向に伸びるスリット状に形成されており、その軸線Ｌ方向の幅は第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂおよび第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄの軸線Ｌ方向の幅に一致している。【００３７】
第２エンドハウジング３５の軸孔３５ａには、ロータ４２の軸部４２ｂとの間をシールするメカニカルシール４５が設けられており、センターハウジング３１およびメカニカルシール４５の間に形成されたドレン室３５ｂがドレンポート３５ｃを介して第２エンドハウジング３５の外部に連通する。ロータ４２の内部空間４２ｅは、液孔４２ｆを介してセンターハウジング３１の入力液室３１ｃに連通する。【００３８】
デストリビュータ３８の軸部３８ｂは第１電動モータ４６に接続され、第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄがスリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂと完全に重なる位置と、全く重ならない位置との間を、１８０°に亙って回転駆動される。ロータ４２の軸部４２ｂは第２電動モータ４７に接続され、可変速度で回転駆動される。【００３９】
次に、上記構成を備えた流量制御バルブ２３の作用を説明する。【００４０】
図７は図４の７−７線展開図であって、バルブハウジング３６に固定されたスリーブ３７と、第１電動モータ４６によりスリーブ３７に対して０°〜１８０°の範囲で相対回転するデストリビュータ３８の円筒部３８ａと、第２電動モータ４７によりスリーブ３７およびデストリビュータ３８に対して可変速度で相対回転するロータ４２の円筒部４２ａとを３６０°に亙って円周方向に展開した状態を示しており、図７（Ａ）はデューティ比＝１００％（全開）の状態、図７（Ｂ）はデューティ比＝５０％（半開）の状態、図７（Ｃ）はデューティ比＝０％（全閉）の状態にそれぞれ対応する。【００４１】
スリーブ３７の第１出口開口３７ａは、その中心角３６０°のうちの０°〜１８０°の範囲で開口しており、デューティ比が１００％の状態では、デストリビュータ３８の第１連通孔群３８ｃは、その全領域でスリーブ３７の第１出口開口３７ａに重なっており、従ってスリーブ３７の第１出口開口３７ａの実質開口範囲は０°〜１８０°となる。デューティ比が５０％の状態では、デストリビュータ３８がスリーブ３７に対して図中左から右に９０°相対回転し、デストリビュータ３８の第１連通孔群３８ｃは、その全領域の半分でスリーブ３７の第１出口開口３７ａに重なっており、従ってスリーブ３７の第１出口開口３７ａの実質開口範囲は９０°〜１８０°となる。デューティ比が０％の状態では、デストリビュータ３８がスリーブ３７に対して図中左から右に１８０°相対回転し、デストリビュータ３８の第１連通孔群３８ｃは第１出口開口３７ａに全く重ならなくなり、従ってスリーブ３７の第１出口開口３７ａの実質開口範囲はゼロとなる。【００４２】
第２電動モータ４７でロータ４２をスリーブ３７およびデストリビュータ３８に対して回転させると、ロータ４２に１８０°の位相差で設けた２個の第１入口開口４２ｃ，４２ｃが図中左側から右側に移動する。図７には、２個の第１入口開口４２ｃ，４２ｃのうちの１個だけが示されている。【００４３】
ポンプ・モータＭがモータとして作動するとき、センターハウジング３１の入力ポート３１ｅはアキュムレータ２２に接続され、センターハウジング３１の出力ポート３１ｆはタンク２１に接続される。よって、アキュムレータ２２の高圧の液体は、センターハウジング３１の入力ポート３１ｅ→センターハウジング３１の入力液室３１ｃ→ロータ４２の液孔４２ｆの経路でロータ４２の内部空間４２ｅに供給される。そしてロータ４２の内部空間４２ｅに臨む第１入口開口４２ｃがスリーブ３７の第１出口開口３７ａの実質開口範囲に重なったとき、前記内部空間４２ｅの液体はロータ４２の第１入口開口４２ｃ→デストリビュータ３８の第１連通孔群３８ｃ→スリーブ３７の第１出口開口３７ａ→センターハウジング３１の出力液室３１ｄ→センターハウジング３１の出力ポート３１ｆの経路でタンク２１に戻され、ポンプ・モータＭはモータとして作動する。【００４４】
このとき、デストリビュータ３８の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄは相互に仕切られた多数の連通孔３８ｅ…で構成されているので、スリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂに対向しない連通孔３８ｅ…を介して液体が円周方向に短絡するのを防止することができる。【００４５】
スリーブ３７の内周とデストリビュータ３８の外周との間を通過し、更にシールリング４０を通過した液体は、第１エンドハウジング３３のドレン室３３ｂおよびドレンポート３３ｃを介してバルブハウジング３６の外部に排出される。またセンターハウジング３１の小径孔３１ｂの内周とロータ４２の外周との間に漏れ出した液体は、第２エンドハウジング３５のドレン室３５ｂおよびドレンポート３５ｃを介してバルブハウジング３６の外部に排出される。【００４６】
図７（Ｂ）において、入力ポート３１ｅおよび出力ポート３１ｆが連通しているロード期間θ１と、入力ポート３１ｅおよび出力ポート３１ｆが連通していないアンロード期間θ２との和は１８０°であり、θ１／（θ１＋θ２）がデューティ比となる。この場合には、θ１＝θ２＝９０°であり、デューティ比＝５０％となる。このデューティ比は、第１電動モータ４６でデストリビュータ３８の回転角を０°〜１８０°の範囲で変化させることで０％〜１００％の範囲で制御することができる。例えば、図７（Ａ）の状態では、θ１＝１８０°、θ２＝０°であり、デューティ比＝１００％（全開）となる。また図７（Ｃ）の状態では、θ１＝０°、θ２＝１８０°であり、デューティ比＝０％（全閉）となる。【００４７】
ところで、上述した流量制御バルブ２３の第１入口開口４２ｃ、第１連通孔群３８ｃおよび第１出口開口３７ａは、ロータ４２の回転角が０°〜１８０°の範囲でデューティ波形を出力し、ロータ４２の回転角が１８０°〜３６０°の範囲でデューティ波形を出力することができないが、第１入口開口４２ｃに隣接する第２入口開口４２ｄと、第１連通孔群３８ｃおよび第１出口開口３７ａに対して位相が１８０°ずれた第２連通孔群３８ｄおよび第２出口開口３７ｂとが、ロータ４２の回転角が１８０°〜３６０°の範囲で同じデューティ波形を出力するため、流量制御バルブ２３はロータ４２の１回転につき２回のデューティ波形を出力する。よって第２電動モータ４７によるロータ４２の回転数をＮとすると、流量制御バルブ２３が出力するデューティ波形の周波数は２Ｎとなり、第２電動モータ４７の回転数を低く抑えながら高いデューティ周波数を得ることができる。【００４８】
以上のように本実施の形態によれば、アキュムレータ２２からポンプ・モータＭに供給する液体の流量を流量制御バルブ２３によってデューティ制御するので、液体の流量を絞り弁によって制御する場合に比べて、熱損失を低減して高い効率を得ることができる。その際に、ロータ４２の回転数を調整して最適のデューティ周波数を選択することで、更に高い効率を得ることができる。しかも入力液室３１ｃおよび出力液室３１ｄの液圧はデストリビュータ３８およびロータ４２に軸線Ｌ方向のスラスト荷重を発生させないため、デストリビュータ３８およびロータ４２をスラスト荷重に耐えるように支持する必要がなくなり、構造を簡素化して重量およびコストを削減することができる。【００４９】
またスリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂはそれぞれ１８０°の中心角を有しているため、それらが軸線Ｌ方向にオーバーラップすると第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂが相互に連通してスリーブ３７が二部材に分割されてしまうが、それらを軸線Ｌ方向にずらして配置したことでスリーブ３７を一部材で構成することが可能となる。同様に、デストリビュータ３８の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄはそれぞれ１８０°の中心角を有しているため、それらが軸線Ｌ方向にオーバーラップすると第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄが相互重なってデストリビュータ３８の剛性が低下してしまうが、それらを軸線Ｌ方向にずらして配置したことでデストリビュータ３８の剛性を確保することが可能となる。【００５０】
以上、ポンプ・モータＭをモータとして作動させる場合について説明したが、ポンプ・モータＭをポンプとして作動させる場合にも、流量制御バルブ２３は同様にして液体の流量をＰＷＭ制御する。【００５１】
次に、ポンプ・モータＭの作動をモータおよびポンプに切り換える液圧制御回路の構造を説明する。【００５２】
図８は液圧制御回路の等価回路を示すもので、切換制御バルブ２４は四つのポートＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄと、遮断弁２４ａと、切換弁２４ｂとを備える。ポートＰａはアキュムレータ２２に接続され、ポートＰｂはタンク２１に接続され、ポートＰｃはポンプ・モータＭに接続され、ポートＰｄはチェックバルブ４８の下流側に接続される。ポートＰａとポートＰｄとの間には前記遮断弁２４ａが配置され、ポートＰｃは前記切換弁２４ｂを介してポートＰａ，ＰｄまたはポートＰｂに選択的に接続される。またチェックバルブ４８の上流側は、ポンプ・モータＭに接続されるとともに、前記流量制御バルブ２３を介してポートＰｂおよびタンク２１に接続される。【００５３】
図９は、前記図８の等価回路の切換制御バルブ２４を具体化した液圧回路であり、切換制御バルブ２４はバルブハウジング４９に摺動自在に嵌合するスプール５０と、このスプール５０を駆動する２個のソレノイド５１，５２と、スプール５０を中立位置に付勢するリターンスプリング５３，５４とで構成される。【００５４】
図８および図９（Ａ）に示すように、ポンプ・モータＭをモータとして作動させるとき、ソレノイド５１が励磁してソレノイド５２が消磁することでスプール５０が図中上方に移動し、遮断弁２４ａが開弁して切換弁２４ｂが駆動・中立側に切り換えられる。その結果、流量制御バルブ２３のデューティ比が１００％のとき、アキュムレータ２２の液体はポートＰａ→遮断弁２４ａ→切換弁２４ｂ→ポートＰｃ→ポンプ・モータＭ→流量制御バルブ２３→タンク２１の経路で流れ、ポンプ・モータＭを駆動することができる。【００５５】
流量制御バルブ２３のデューティ比が０％のとき、ポンプ・モータＭを通過した液体は流量制御バルブ２３に阻止されてタンク２１に流入することができないため、アキュムレータ２２の液体はポートＰａ→遮断弁２４ａ→切換弁２４ｂ→ポートＰｃ→ポンプ・モータＭ→チェックバルブ４８→ポートＰｄ→切換弁２４ｂの経路で閉じたアンロード回路を循環する。このときアンロード回路を流れる液体はアキュムレータ２２の高圧液体であるため（高圧アンロード）、キャビテーションの発生を効果的に抑制することができる。【００５６】
流量制御バルブ２３のデューティ比が０％よりも大きく１００％よりも小さいとき、流量制御バルブ２３が開弁しているデューティＯＮ期間はポンプ・モータＭが駆動力を発生するロード状態になり、流量制御バルブ２３が閉弁しているデューティＯＦＦ期間はポンプ・モータＭが駆動力を発生しないアンロード状態になる。【００５７】
図８および図９（Ｂ）に示すように、ポンプ・モータＭをモータとしてもポンプとしても作動させないとき（中立状態）、ソレノイド５１およびソレノイド５２が共に消磁することでスプール５０が中立位置となり、遮断弁２４ａが閉弁して切換弁２４ｂが駆動・中立側に切り換えられる。その結果、ポンプ・モータＭ→チェックバルブ４８→ポートＰｄ→切換弁２４ｂ→ポートＰｃ→ポンプ・モータＭの閉じたアンロード回路が構成され、ポンプ・モータＭは無負荷で回転する。【００５８】
図８および図９（Ｃ）に示すように、ポンプ・モータＭをポンプとして作動させるとき、ソレノイド５１が消磁してソレノイド５２が励磁することでスプール５０が図中下方に移動し、遮断弁２４ａが開弁して切換弁２４ｂが回生側に切り換えられる。その結果、流量制御バルブ２３のデューティ比が０％のとき、ポンプ・モータＭで加圧された液体は流量制御バルブ２３を通過することができないため、タンク２１の液体はポートＰｂ→切換弁２４ｂ→ポートＰｃ→ポンプ・モータＭ→チェックバルブ４８→ポートＰｄ→遮断弁２４ａ→ポートＰａ→アキュムレータ２２の経路で流れ、アキュムレータ２２を蓄圧することができる。【００５９】
流量制御バルブ２３のデューティ比が１００％のとき、ポンプ・モータＭを通過した液体は流量制御バルブ２３を無負荷で通過できるため、タンク２１の液体はポートＰｂ→切換弁２４ｂ→ポートＰｃ→ポンプ・モータＭ→流量制御バルブ２３→ポートＰｂの経路で閉じたアンロード回路を循環する。このときアンロード回路を流れる液体はタンク２１の低圧液体であるため（低圧アンロード）、液体のリークを防止するとともに、ポンプ・モータＭおよび流量制御バルブ２３の動作抵抗を低減することができる。【００６０】
流量制御バルブ２３のデューティ比が０％よりも大きく１００％よりも小さいとき、流量制御バルブ２３が閉弁しているデューティＯＦＦ期間はポンプ・モータＭが液圧を発生するロード状態になり、流量制御バルブ２３が開弁しているデューティＯＮ期間はポンプ・モータＭが液圧を発生しないアンロード状態になる。【００６１】
本実施の形態では、ポンプ・モータＭを液圧ハイブリッド車両用の駆動源として用いているので、ポンプ・モータＭがモータとして作動するとき（駆動時）もポンプとして作動するとき（回生制動時）も回転方向は同一であるが、切換制御バルブ２４でタンク２１およびアキュムレータ２２の接続関係を反転することで、ポンプ・モータＭの回転方向を反転する機構を必要とせずに、ポンプ・モータＭの駆動および回生制動を支障なく行わせることができる。また１個の切換制御バルブ２４でポンプ・モータＭの駆動、回生、中立の切り換えを行うことができるだけでなく、ポンプ・モータＭの駆動時には高圧アンロード回路を自動的に構成し、ポンプ・モータＭの回生制動時には低圧アンロード回路を自動的に構成することができる。
[第２、第３の実施の形態]
次に、図１０に基づいて本発明の第２および第３の実施の形態を説明する。【００６２】
第１の実施の形態のデストリビュータ３８の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄは、デストリビュータ３８の軸線Ｌ方向および円周方向に配置された多数の円形の連通孔３８ｅ…で構成されているが（図１０（Ａ）参照）、第２の実施の形態の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄは、ロータ４２の第１、第２入口開口４２ｃ，４２ｄと同一形状（つまりデストリビュータ３８の軸線Ｌ方向に細長いスリット状）の連通孔３８ｅ…を、円周方向に多数連設して構成される（図１０（Ｂ）参照）。この実施の形態によれば、第１の実施の形態に比べて、第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄのトータルの開口面積を増加させて液体の流通抵抗を低減することができる。【００６３】
また第３の実施の形態の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄは、第２の実施の形態の連通孔３８ｅ…の形状を細長いスリット状から三日月状に変更したものである（図１０（Ｃ）参照）。この実施の形態によれば、液体の流通抵抗を低減しながら、第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄを形成したことによるデストリビュータ３８の剛性低下を最小限に抑えることができる。
[第４の実施の形態]
次に、図１１に基づいて本発明の第４の実施の形態を説明する。【００６４】
上述した第１〜第３の実施の形態では、スリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂが各々１８０°の中心角を持ち、デストリビュータ３８の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄが各々１８０°の中心角を持ち、ロータ４２の二対の第１、第２入口開口４２ｃ，４２ｄが各々１８０°の位相差を持っている。それに対し、第４の実施の形態では、スリーブ３７は中心角が各々１２０°の第１〜第３出口開口３７ａ，３７ｂ，３７ｃを持ち、デストリビュータ３８は中心角が各々１２０°の第１〜第３連通孔群３８ｃ，３８ｄ，３８ｇを持ち、ロータ４２は位相差が各々１２０°の三対の第１〜第３入口開口４２ｃ，４２ｄ，４２ｇを持っている。【００６５】
よって、流量制御バルブ２３はロータの１回転毎に３サイクルのデューティ波形を出力することが可能となり、第２駆動源の回転数を低く抑えながら更に高いデューティ周波数を得ることができる。また流量制御バルブ２３の全閉時（デューティ比＝０％）に、第１〜第３の実施の形態に比べて、液体がデストリビュータ３８の外周面とスリーブ３７の内周面との隙間を通って円周方向に短絡するのを防止することができる。
[第５の実施の形態]
次に、図１２に基づいて本発明の第５の実施の形態を説明する。【００６６】
第５の実施の形態は、第１の実施の形態（図１参照）の第１ギヤ１２、第２ギヤ１６、第３ギヤ１９、第４ギヤ２０、バイパス軸１７および第３クラッチ１８を廃止したものである。この実施の形態によれば構造がシンプルになるが、ポンプ・モータＭの回生時にエンジンＥのフリクションを引きずることなる。
[第６の実施の形態]
次に、図１３に基づいて本発明の第６の実施の形態を説明する。【００６７】
第６の実施の形態は、第１の実施の形態（図１参照）の第２クラッチ１５および第２ギヤ１６をエンジンＥおよびトランスミッションＴの間に配置するとともに、第１クラッチ１３を廃止してポンプ・モータＭおよびエンジンＥを切り離したものである。この実施の形態によれば、第１の実施の形態の作用効果に加えて、ポンプ・モータＭおよび駆動輪Ｗ間の減速比をトランスミッションＴにより任意に制御し、ポンプ・モータＭによる駆動および回生を効率的に行うことができる。
[第７の実施の形態]
次に、図１４に基づいて本発明の第７の実施の形態を説明する。【００６８】
第７の実施の形態は、ポンプ・モータＭおよび液圧ポンプＰを備えるもので、ポンプ・モータＭは駆動輪Ｗに接続されて駆動・回生専用に使用され、液圧発生専用のエンジンＥに接続された液圧ポンプＰは、ポンプ・モータＭを駆動する液圧あるいはアキュムレータ２２を蓄圧する液圧を発生する。この実施の形態によれば、エンジンＥを定点運転して燃費の向上およびエミッションの低減を図ることができる。
[第８の実施の形態] 
次に、図１５に基づいて本発明の第８の実施の形態を説明する。【００６９】
第８の実施の形態もポンプ・モータＭおよび液圧ポンプＰを備えており、エンジンＥはクラッチ２６、ギヤ２７およびギヤ２８を介して出力軸１４に接続されるとともに、ポンプ・モータＭはクラッチ２９を介して前記出力軸１４に接続され、液圧ポンプＰはエンジンＥに直接接続される。この実施の形態によれば、クラッチ２６を係合解除した状態でエンジンＥを定点運転して液圧ポンプＰを駆動し、液圧ポンプＰが発生した液圧でポンプ・モータＭを駆動して走行することで、燃費の向上およびエミッションの低減を図ることができる。もちろんエンジンＥ単独による走行、ポンプ・モータＭ単独による走行あるいはエンジンＥおよびポンプ・モータＭの協働による走行も可能である。
[第９の実施の形態]
次に、図１６に基づいて本発明の第９の実施の形態を説明する。【００７０】
第９の実施の形態は第１の実施の形態（図１参照）の変形であり、エンジンＥに直接接続された第１ポンプ・モータＭ１に加えて、バッテリＢにモータ・ジェネレータＭＧを介して接続された第２ポンプ・モータＭ２を備える。第１の実施の形態では第１ポンプ・モータＭ１を駆動するエネルギーを液圧エネルギーとしてアキュムレータ２２に蓄えるのに対し、第９の実施の形態では第１ポンプ・モータＭ１を駆動するエネルギーを電気エネルギーとしてバッテリＢに蓄え、バッテリＢでモータ・ジェネレータＭＧをモータとして作動させ、かつモータ・ジェネレータＭＧの駆動力で第２ポンプ・モータＭ２をポンプとして作動させて第１ポンプ・モータＭ１を駆動する液圧を発生するとともに、ポンプとして作動する第１ポンプ・モータＭ１が発生する液圧で第２ポンプ・モータＭ２をモータとして作動させてモータ・ジェネレータＭＧに発電をさせ、その電気エネルギーでバッテリＢを充電する。【００７１】
この第９の実施の形態によれば、電気エネルギーをバッテリＢに蓄えるので、液圧エネルギーをアキュムレータ２２に蓄える場合に比べてエネルギー密度を高めることができる。
[第１０の実施の形態] 
次に、図１７に基づいて本発明の第１０の実施の形態を説明する。【００７２】
上述した第１〜第９の実施の形態は１個の流量制御バルブ２３だけを備えているが、第１０の実施の形態は並列に接続された３個の流量制御バルブ２３…を備えており、第１の流量制御バルブ２３は低周波数領域で効率が高い特性を、第２の流量制御バルブ２３は中周波数領域で効率が高い特性を、第３の流量制御バルブ２３は高周波数領域で効率が高い特性を備えている。従って、要求された周波数領域に応じて３個の流量制御バルブ２３…の何れかを作動させることで、効率を一層高めることができる。
[第１１の実施の形態]
次に、図１８〜図２４に基づいて本発明の第１１の実施の形態を説明する。【００７３】
流量制御バルブ２３は、本体ハウジング６１と、本体ハウジング６１に隔壁板６２を挟んでボルト６３…で結合されたエンドハウジング６４とで構成されるバルブハウジング３６を備える。本体ハウジング６１の軸線Ｌ上には円形断面の大径孔６１ａおよび円形断面の小径孔６１ｂが同軸に形成されており、小径孔６１ｂの一部を囲むように弧状の入力液室６１ｃが形成されるとともに、大径孔６１ａの一部を囲むように弧状の出力液室６１ｄが形成される。本体ハウジング６１の一端面には、前記入力液室６１ｃに連通する入力ポート６１ｅが開口し、本体ハウジング６１の外周面には、前記出力液室６１ｄに連通する出力ポート６１ｆが開口する。【００７４】
本体ハウジング６１の大径孔６１ａに嵌合してピン６５で回り止めされた円筒状のスリーブ３７には、軸線Ｌを中心として各々９０°の中心角を有する第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂが、前記出力液室６１ｄに臨むように形成される。第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂはスリーブ３７を展開した状態で矩形状であり、その位相は相互に１８０°ずれ、かつ軸線Ｌ方向に重なる位置に配置される。【００７５】
スリーブ３７の内周に相対回転自在に嵌合するデストリビュータ３８には、スリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂに重なることが可能な第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄが形成される。第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄは千鳥状に配置された多数の円形の連通孔３８ｅ…で構成されるもので、各々が軸線Ｌを中心とする９０°の中心角を有するとともに位相が相互に１８０°ずれ、かつ軸線Ｌ方向に重なる位置に配置される。第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄの輪郭は第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂと同一形状であり、第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂにぴったりと重なることができる。【００７６】
ロータ４２は円筒部４２ａと軸部４２ｂとを備えており、開口端がプラグ４３で閉塞された円筒部４２ａはデストリビュータ３８の内周に相対回転自在に嵌合し、軸部４２ｂは隔壁板６２を貫通してエンドハウジング６４の内部に延出する。ロータ４２の円筒部４２ａの先端は、本体ハウジング６１の小径孔６１ｂの内周に軸受メタル６６を介して回転自在に支持される。ロータ４２の円筒部４２ａには、デストリビュータ３８の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄに連通可能な一対の第１入口開口４２ｃ，４２ｃが１８０°の位相差をもって形成されるとともに、前記一対の第１入口開口４２ｃ，４２ｃに対して位相が９０°ずれた一対の第２入口開口４２ｄ，４２ｄが１８０°の位相差をもって形成される。軸線Ｌ方向位置が揃った合計４個の第１、第２入口開口４２ｃ，４２ｃ；４２ｄ，４２ｄはスリット状に形成されており、その軸線Ｌ方向の幅は第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂおよび第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄの軸線Ｌ方向の幅に一致している。第１、第２入口開口４２ｃ，４２ｃ；４２ｄ，４２ｄに連通するロータ４２の内部空間４２ｅは、液孔４２ｆ…を介して本体ハウジング６１の入力液室６１ｃに連通する。【００７７】
エンドハウジング６４の内部に臨むデストリビュータ３８の端部にボルト６７…で固定されたドリブンギヤ６８と、エンドハウジング６４にボルト６９…で固定された第１電動モータ４６の回転軸４６ａに設けたドライブギヤ７０とが、隔壁板６２に固定されたアイドル軸７１にニードルベアリング７２を介して回転自在に支持されたアイドルギヤ７３に噛合する。ドライブギヤ７０の歯数はドリブンギヤ６８の歯数よりも小さく、よって第１電動モータ４６の回転は減速されてデストリビュータ３８に伝達され、デストリビュータ３８を９０°の角度範囲で回転させる。【００７８】
エンドハウジング６４にボルト７４…で固定された第２電動モータ４７の回転軸４７ａが、継手７５を介してロータ４２の軸部４２ａに同軸に結合される。よって、第２電動モータ４７によりロータ４２は任意の速度で回転可能である。【００７９】
図１８において、デストリビュータ３８の図中右端は、本体ハウジング６１およびスリーブ３７を貫通する圧力平衡通路７６を介して大気に連通しており、大気圧であるデストリビュータ３８の図中左端の圧力と釣り合わせることで、デストリビュータ３８に軸線Ｌ方向の偏荷重が加わるのを防止している。同様に、ロータ４２の図中右端は、本体ハウジング６１を貫通する圧力平衡通路７７を介して大気に連通しており、大気圧であるロータ４２の図中左端の圧力と釣り合わせることで、ロータ４２に軸線Ｌ方向の偏荷重が加わるのを防止している。【００８０】
次に、上記構成を備えた流量制御バルブ２３の作用を説明する。【００８１】
図２３（Ａ）〜図２３（Ｃ）は図２０の２３−２３線展開図であって、バルブハウジング３６に固定されたスリーブ３７と、第１電動モータ４６によりスリーブ３７に対して０°〜９０°の範囲で相対回転するデストリビュータ３８と、第２電動モータ４７によりスリーブ３７およびデストリビュータ３８に対して可変速度で相対回転するロータ４２とを３６０°に亙って円周方向に展開した状態を示している。【００８２】
図２３（Ａ）はデューティ比が１００％の状態に対応するもので、スリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂは、スリーブ３７の中心角３６０°のうちの０°〜９０°の範囲および１８０°〜２７０°の範囲で開口しているが、デストリビュータ３８の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄは、その全領域でスリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂに重なるため、スリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂの実質開口範囲は０°〜９０°および１８０°〜２７０°となる。第２電動モータ４７でロータ４２をスリーブ３７およびデストリビュータ３８に対して回転させると、ロータ４２に９０°間隔で設けた４個の第１、第２入口開口４２ｃ，４２ｃ；４２ｄ，４２ｄが図中左側から右側に移動する。図２３（Ａ）は、２個の第１入口開口４２ｃ，４２ｃが実質開口範囲に重なり、２個の第２入口開口４２ｄ，４２ｄが実質開口範囲に重ならない状態を示している。【００８３】
ポンプ・モータＭがモータとして作動するとき、本体ハウジング６１の入力ポート６１ｅはアキュムレータ２２に接続され、本体ハウジング６１の出力ポート６１ｆはタンク２１に接続される。よって、アキュムレータ２２の高圧の液体は、本体ハウジング６１の入力ポート６１ｅ→本体ハウジング６１の入力液室６１ｃ→ロータ４２の液孔４２ｆの経路でロータ４２の内部空間４２ｅに供給される。そしてロータ４２の内部空間４２ｅに臨む第１、第２入口開口４２ｃ，４２ｃ；４２ｄ，４２ｄが、デストリビュータ３８の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄおよびスリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂの実質開口範囲に重なると、デストリビュータ３８の内部空間４２ｅの液体はロータ４２の第１、第２入口開口４２ｃ，４２ｃ；４２ｄ，４２ｄ→デストリビュータ３８の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄ、→スリーブ３７の第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂ→本体ハウジング６１の出力液室６１ｄ→本体ハウジング６１の出力ポート６１ｆの経路でタンク２１に戻され、ポンプ・モータＭはモータとして作動する。【００８４】
デューティ比が１００％の状態では、スリーブ３７の０°〜９０°の範囲および１８０°〜２７０°の範囲が２個の実質開口範囲となり、ロータ４２の２個の第１入口開口４２ｃ，４２ｃにより発生するデューティ波形は、ロータ４２の３６０°の回転角のうち、０°〜９０°の範囲および１８０°〜２７０°の範囲でＯＮになる。一方、ロータ４２の２個の第２入口開口４２ｄ，４２ｄの位相は２個の第１入口開口４２ｃ，４２ｃの位相に対して９０°ずれているため、ロータ４２の２個の第２入口開口４２ｄ，４２ｄにより発生するデューティ波形は、ロータ４２の３６０°の回転角のうち、９０°〜１８０°の範囲および２７０°〜３６０°の範囲でＯＮになる。【００８５】
よって、２個の第１入口開口４２ｃ，４２ｃにより発生するデューティ波形と、２個の第２入口開口４２ｄ，４２ｄにより発生するデューティ波形とを重ね合わせるとデューティ比が１００％の波形が得られる。【００８６】
図２３（Ｂ）はデューティ比が５０％に状態に対応する図であり、スリーブ４２の０°〜４５°の範囲および１８０°〜２２５°の範囲が２個の実質開口範囲となるため、ロータ４２の２個の第１連通孔４２ｃ，４２ｃにより発生するデューティ波形は、ロータ４２の３６０°の回転角のうち、０°〜４５°の範囲および１８０°〜２２５°の範囲でＯＮになる。一方、ロータ４２の２個の第２入口開口４２ｄ，４２ｄの位相は２個の第１入口開口４２ｃ，４２ｃの位相に対して９０°ずれているため、ロータ４２の２個の第２入口開口４２ｄ，４２ｄにより発生するデューティ波形は、ロータ４２の３６０°の回転角のうち、９０°〜１３５°の範囲および２７０°〜３１５°の範囲でＯＮになる。【００８７】
よって、２個の第１入口開口４２ｃ，４２ｃにより発生するデューティ波形と、２個の第２入口開口４２ｄ，４２ｄにより発生するデューティ波形とを重ね合わせるとデューティ比が５０％の波形が得られる。【００８８】
図２３（Ｃ）に示すように、第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄおよび第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂが全く重ならない状態、つまり実質開口範囲が存在しない状態では、ロータ４２の第１、第２入口開口４２ｃ，４２ｃ；４２ｄ，４２ｄの位相の如何に関わらずに第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄおよび第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂは相互に連通せず、デューティ比が０％になる。【００８９】
このように、流量制御バルブ２３はロータ４２の１回転につき４回のデューティ波形を出力する。よって第２電動モータ４７によるロータ４２の回転数をＮとすると、流量制御バルブ２３が出力するデューティ波形の周波数は４Ｎとなり、第２電動モータ４７の回転数を低く抑えながら高いデューティ周波数を得ることができる。【００９０】
またデストリビュータ３８の第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄは、軸線Ｌ方向の同じ位置に配置されており、かつ１８０°間隔で軸対称に配置されているため、第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄを通過する液体からデストリビュータ３８に荷重が作用しても、その荷重はデストリビュータ３８を曲げ変形させることはなく、デストリビュータ３８を傾けることもない。よって、デストリビュータ３８とスリーブ３７およびロータ４２との間にコジリが発生することが防止され、第１、第２電動モータ４６，４７の駆動力を最小限に抑えることができる。【００９１】
以上のように本実施の形態によれば、アキュムレータ２２からポンプ・モータＭに供給する液体の流量を流量制御バルブ２３によってデューティ制御するので、液体の流量を絞り弁によって制御する場合に比べて、熱損失を低減して高い効率を得ることができる。その際に、ロータ４２の回転数を調整して最適のデューティ周波数を選択することで、更に高い効率を得ることができる。しかも入力液室６１ｃおよび出力液室６１ｄの液圧はデストリビュータ３８およびロータ４２に軸線Ｌ方向のスラスト荷重を発生させないため、デストリビュータ３８およびロータ４２をスラスト荷重に耐えるように支持する必要がなくなり、構造を簡素化して重量およびコストを削減することができる。
[第１２の実施の形態]
次に、図２５〜図２７に基づいて本発明の第１２の実施の形態を説明する。【００９２】
第１２の実施の形態は、第１の実施の形態の変形である。図６で説明したように、第１の実施の形態では、スリーブ３７が同一形状で位相が１８０°ずれた第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂを軸線Ｌ方向に離間した位置に備えるとともに、デストリビュータ３８が同一形状で位相が１８０°ずれた第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄを軸線Ｌ方向に離間した位置に備え、更に、ロータ４２が、第１出口開口３７ａおよび第１連通孔群３８ｃに連通可能な、位相が１８０°ずれた２個の第１入口開口４２ｃ，４２ｃと、第２出口開口３７ｂおよび第２連通孔群３８ｄに連通可能な、位相が１８０°ずれた２個の第２入口開口４２ｄ，４２ｄとを備えている。【００９３】
一方、本実施の形態は、スリーブ３７が第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂに加えて第３出口開口３７ｃを備えるもので、第３出口開口３７ｃの位相は第１出口開口３７ａの位相と同じで第２出口開口３７ｂの位相に対して１８０°ずれており、かつ第１、第３出口開口３７ａ，３７ｃの軸線Ｌ方向の幅ｗ１は、第２出口開口３７ｂの軸線Ｌ方向の幅ｗ２の半分とされる（図２５参照）。また本実施の形態は、デストリビュータ３８が第１、第２連通孔群３８ｃ，３８ｄに加えて第３連通孔群３８ｇを備えるもので、第３連通孔群３８ｇの位相は第１連通孔群３８ｃの位相と同じで第２出連通孔群３８ｄの位相に対して１８０°ずれており、かつ第１、第３連通孔群３８ｃ，３８ｇの軸線Ｌ方向の幅ｗ１は、第２連通孔群３８ｄの軸線Ｌ方向の幅ｗ２の半分とされる（図２５参照）。更に、ロータ４２が位相の揃った第１入口開口４２ｃ、第２入口開口４２ｄおよび第３入口開口４２ｇよりなる入口開口の組を１８０°の位相差で２組備えており、かつ第１、第３入口開口４２ｃ，４２ｇの軸線Ｌ方向の幅ｗ１は、第２入口開口４２ｄの軸線Ｌ方向の幅ｗ２の半分とされる（図２５参照）。  【００９４】
換言すると、第１２の実施の形態は、第１の実施の形態の第１出口開口３７ａ、第１連通孔群３８ｃおよび第１入口開口４２ｃ，４２ｃを２分割し、その分割した一方を第３出口開口３７ｃ、第３連通孔群３８ｇおよび第３入口開口４２ｇ，４２ｇとして第２出口開口３７ｂ、第２連通孔群３８ｄおよび第２入口開口４２ｄ，４２ｄの反対側に配置したものに相当し、液圧のデューティ波形を発生する作用は第１の実施の形態と同じである。【００９５】
しかしながら、第１２の実施の形態によれば、図２５において、デストリビュータ３８の第１、第３連通孔群３８ｃ，３８ｇに作用する径方向の荷重Ｆ１，Ｆ３と、デストリビュータ３８の第２連通孔群３８ｄに作用する径方向の荷重Ｆ２とが同一面（図２６の紙面と平行な面）内にあってＦ１＝Ｆ３＝Ｆ２／２の大小関係を持ち、かつ第２連通孔群３８ｄの軸線Ｌ方向両側に第１、第３連通孔群３８ｃ，３８ｇが対称に配置されているため、それらの荷重Ｆ１〜Ｆ３によってデストリビュータ３８の軸線Ｌを傾けるようなモーメントが発生することはない。よって、デストリビュータ３８とスリーブ３７およびロータ４２との間にコジリが発生することが防止され、第１、第２電動モータ４６，４７の駆動力を最小限に抑えることができる。
[第１３の実施の形態]
次に、図２８に基づいてデストリビュータ３８の第１連通孔群３８ｃ（あるいは第２、第３連通孔群３８ｄ，３８ｇ）の第１３の実施の形態を説明する。【００９６】
これらの実施の形態では、デューティ比が次第に減少して０％に近づいたときに、第１連通孔群３８ｃが第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂに重なる部分において、その連通孔３８ｅ…の配列や形状が他の部分と異なっている。【００９７】
即ち、図２８（Ａ）の実施の形態では、デューティ比が３０％〜０％の領域でデストリビュータ３８の軸線Ｌ方向に配置される連通孔３８ｅ…の数が次第に減少するように配置される。これにより、デューティ比が０％に近づいたときに第１連通孔群３８ｃおよび第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂが重なる面積が急激にゼロになることが防止され、デューティ比が０％近傍におけるデューティ比の制御性を高めることができる。【００９８】
また図２８（Ｂ）の実施の形態は、デューティ比が０％になる直前の最終列の連通孔３８ｅ…を水滴形にし、デューティ比が０％に近づいたときに第１連通孔群３８ｃおよび第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂが重なる面積が急激にゼロになるのを防止したもので、この実施の形態によってもデューティ比が０％近傍におけるデューティ比の制御性を高めることができる。【００９９】
また図２８（Ｃ）の実施の形態は、デューティ比が３０％〜０％の領域における連通孔３８ｅ…の径を、他の領域における連通孔３８ｅ…の径よりも小さくしたもので、小径の連通孔３８ｅ…の個数や配置を調整することで、第１連通孔群３８ｃおよび第１、第２出口開口３７ａ，３７ｂが重なる面積を微妙に変化させてデューティ比が０％近傍におけるデューティ比の制御性を高めることができる。【０１００】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。【０１０１】
例えば、各実施の形態の流量制御バルブ２３は、液体の流れの方向を反対にしても、液体の流量を任意のデューティ比および任意のデューティ周波数でＰＷＭ制御するという機能を正常に発揮することができる。即ち、各実施の形態では入力ポート３１ｅ，６１ｅ側から液体が流入して出力ポート３１ｆ，６１ｆ側から液体が流出するようになっているが、出力ポート３１ｆ，６１ｆ側から液体が流入して入力ポート３１ｅ，６１ｅ側から液体が流出するようにポートの機能を入れ換えても良い。よって、各請求項の発明において、入力ポートおよび入口開口は液体が流出する機能を有するものを含み、出力ポートおよび出口開口は液体が流入する機能を有するものを含むものとする。【０１０２】
また実施の形態では本発明の流量制御バルブ２３を液圧ハイブリッド車両に適用しているが、本発明の流量制御バルブ２３の用途は任意である。自動車等のための用途には以下のようなものが考えられる。
(1) 可変流量オイルポンプに流量制御バルブを適用すること
(2) 可変流量ウォータポンプに流量制御バルブを適用すること
(3) エンジンのインジェクタに流量制御バルブを適用すること
(4) エアコンの冷媒ポンプに流量制御バルブを適用すること
(5) エンジンのスロットルバルブに流量制御バルブを適用すること
(6) ターボ過給圧制御に流量制御バルブを適用すること
また第１、第２電動モータ４６，４７は、電動モータ以外の任意の駆動源に置き換えることが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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