(57)【要約】【解決手段】液圧式ハイブリッド・パワートレインシステムであって、高圧の流体を出力に発生させる動力装置と、高圧の流体から出力に回転運動を発生させる少なくともひとつの駆動モータと、動力装置と少なくともひとつの駆動モータとに接続され、少なくともひとつの駆動モータの動作のモードを選択するモード選択手段と、を備えている。また、システムは、動力装置と少なくともひとつの駆動モータに接続され、少なくとも１つの駆動モータの動作を制御する制御手段と、少なくとも１つの駆動モータへの高圧流体の流れを中断するための選択的に動作するブレーキ手段と、を備えている。【選択図】図１ａ
2008531935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧式ハイブリッド・パワートレインシステムであって、
高圧の流体を出力に発生させる動力装置と、
前記高圧の流体から出力に回転運動を発生させる少なくともひとつの駆動モータと、
前記動力装置と前記少なくともひとつの駆動モータとに接続され、前記少なくとも１つの駆動モータの動作のモードを選択するモード選択手段と、
前記動力装置と前記少なくともひとつの駆動モータに接続され、前記少なくとも１つの駆動モータの動作を制御する制御手段と、
前記少なくともひとつの駆動モータへの高圧流体の流れを中断するための選択的に動作するブレーキ手段と、
を備えていることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記動力装置は、前記高圧流体を発生させるために液圧ポンプ／モータを駆動するエンジンを具備していることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記モード選択手段は、モード選択弁を具備し、ドライブモード及びリバースモードにおいては、前記動力装置の出力と低圧流体源との間に前記少なくともひとつの駆動モータを接続し、ニュートラルモードにおいては、前記少なくともひとつの駆動モータを前記動力装置の出力から係脱させて前記低圧流体源に接続し、パーキングモードにおいては、前記少なくともひとつの駆動モータを前記動力装置の出力及び前記低圧流体源から係脱させることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記モード選択手段は、ブレーキオーバーライド手段を具備し、通常は、前記少なくともひとつの駆動モータを前記動力装置と前記低圧源との間に接続し、ブレーキ入力に応答して、前記少なくともひとつの駆動モータを前記動力装置及び前記低圧源から係脱させることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくともひとつの駆動モータは、可変容量形ポンプ／モータであり、前記制御手段は、前記ポンプ／モータの容量を選択的に変化させることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記制御手段は、前記動力装置の出力及び前記低圧源に接続された、容量制御弁及び液圧アクチュータを具備し、前記液圧アクチュータは、容量を変化させるために前記少なくともひとつの駆動モータに接続されていることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記容量制御弁は、加速位置と保持位置と減速位置とを有し、それぞれ、前記少なくともひとつの駆動モータを加速し、速度を維持し、及び減速させることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記容量制御弁と前記液圧アクチュータとの間に接続されたフィードバックコネクタを具備していることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項９】
一方弁のブリッジ回路を具備し、前記制御手段がブレーキ入力に応答したとき、低圧源から前記動力装置の出力へ前記少なくともひとつの駆動モータを通る流体の流れを許容することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記少なくともひとつの駆動モータは、可変容量形ポンプ／モータであり、前記制御手段は前記ポンプ／モータの容量を選択的に可変し、前記駆動モータの出力は車両の車輪を回転させるように接続されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[関連出願]
本願は、２００５年２月２２日に出願された仮特許出願第６０／６５５，２２１号を基礎とする優先権を主張する。
本発明は、一般的には、車両のパワートレインシステムに関し、特に、液圧式ハイブリッド・パワートレインシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車用のいわゆるハイブリッド・パワートレインとは、一般的に、自動車を駆動するための電気モータ又は液圧モータなどの補助モータを内燃機関と組み合わせて使用するパワートレインのことを称する。平行ハイブリッドとして知られているハイブリッド・パワートレインシステムは代表的に、（内燃機関に結合された）機械的な駆動トレインと、（補助モータに結合された）補助駆動トレインとを具備している。これらのシステムは、部品が二重に必要になるため、重量が重いという不利益を有する。シリーズハイブリッドとして知られているハイブリッド駆動システムは、機械的なパワートレインを廃止して、液圧モータだけによって車両を駆動し、液圧モータに必要な液圧をエンジンを用いて提供する。これらのシステムは、潜在的に重量を減少させ、結果的に効率が得られるため、魅力的である。そうした液圧式ハイブリッド・パワートレインシステムの魅力は認識されていたけれども、液圧駆動モータについてのエンジンの運転及び制御に関する多くの効率の課題が残されていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、液圧式ハイブリッド・パワートレインシステムの全体の効率を高められるような、液圧式ハイブリッド・パワートレインシステムを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、液圧式ハイブリッド・パワートレインシステムであって、高圧の流体を出力に発生させる動力装置と、高圧の流体から出力に回転運動を発生させる少なくともひとつの駆動モータと、動力装置と少なくともひとつの駆動モータとに接続され、少なくともひとつの駆動モータの動作のモードを選択するモード選択手段と、を備えている液圧式ハイブリッド・パワートレインシステムに関する。システムはまた、動力装置と少なくともひとつの駆動モータに接続され、少なくともひとつの駆動モータの動作を制御する制御手段と、少なくともひとつの駆動モータへの高圧流体の流れを中断するための選択的に動作するブレーキ手段と、を備えている。
本発明の上述した及びその他の利点は、以下の好ましい実施形態の説明に、添付図面を考慮することで、当業者に容易に明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図１ａを参照すると、本発明による液圧式ハイブリッド・パワートレインシステムの全体を符号１０にて示している。パワートレインシステム１０は、当業者が理解するであろうように、限定はしないが、例えば、自動車、ボート、潜水艦、ヘリコプターなど、様々な用途に利用できるけれども、明瞭化のため、本発明の以下の説明においては、自動車に据え付けられるものとして参照する。パワートレインシステム１０は、動力装置部分１１と、モードセレクタモジュール４３と、制御部分５９と、動力送出部分７６とを具備している。
【０００６】
パワートレインシステム１０の動力装置部分１１は、燃料源１４に連通したエンジン１２を具備している。エンジン１２は、従来の内燃機関、タービンエンジン、バッテリーや燃料電池で駆動される電気モータなどである。エンジン１２は、好ましくは可変容量形の液圧ポンプ／モータ１６に選択的にトルクを提供し、その入口側は液圧流体の低圧源１８の供給を受け、出口側には高圧導管２０が設けられる。液圧流体は、限定はしないが、水、液圧流体、トランスミッション流体などの流体であり、又は任意の圧縮可能なガスであることも本発明の範囲に含まれる。ポンプ／モータ１６と記載するのは、システム１０のモードに依存して、装置が交互にポンプ又はモータとして機能するためであるが、詳しくは後述する。
【０００７】
システム１０における動力装置部分１１は、複数のアクセサリードライブを含み、限定はしないが、それらには、モータ発電機２２、エアコンのコンプレッサ２４、及び熱ポンプ２６が含まれる。モータ発電機２２は、電力管理モジュールに接続され、該モジュールはバッテリーパック３０に接続されている。熱ポンプ２６は、加熱器コア３２に連通し、熱ポンプ２６と加熱器コア３２とはいずれも、エンジン１２の冷却水源３４に連通している。エアコンのコンプレッサ２４は、熱交換器３６に連通している。アクセサリードライブ２２，２４，２６は好ましくは、それぞれ電気モータ又は液圧モータによって運転する。変形例としては、アクセサリードライブ２２，２４，２６は、エンジン１２に選択的に機械的にクラッチ結合される。アキュムレータ３８は、ポンプ／モータ１６の出口に結合された高圧導管２０に連通している。アキュムレータ３８は、高圧液圧流体のためのリザーバとして働き、システム１０内を高圧に維持し、当業者が理解するように、高圧ガスなど（図示せず）で充填されている。
【０００８】
スロットル制御モジュール４０は、ライン２４ａの信号を介してエアコンのコンプレッサ２４から入力信号を受信し、ライン２８ａの信号を介して電力管理モジュール２８から入力信号を受信し、ライン３８の信号を介してアキュムレータ３８から入力信号を受信する。ライン２４ａ，２８ａ，３８ａの入力信号に基づいて、スロットル制御モジュール４０はライン４２に出力信号を提供し、エンジン１２及びポンプ／モータ１６のいずれか又は両方を制御するが、詳しくは後述する。ライン２４ａ，２８ａ，３８ａ，４２上の信号は、電気的な信号であるか、または、様々な構成要素とスロットル制御モジュール４０との間の機械的なフィードバックである。スロットル制御モジュール４０は、任意の適当な機械的又は電気的な装置であって、１又は複数の入力に基づいて、エンジン１２及びポンプ／モータ１６の動作を制御する。
【０００９】
モードセレクタモジュール４３は、モード選択弁４４を具備し、高圧入力導管４６によって高圧導管２０に連通している。モード選択弁４４は好ましくは、トランスミッション状のシフトレバー（図示せず）に結合され、“Ｄ”すなわちドライブ位置（図１ａで最もよくわかる）、“Ｎ”すなわちニュートラル位置（図１ｂで最もよくわかる）、“Ｒ”すなわちリバース位置（図１ｃで最もよくわかる）、及び“Ｐ”すなわちパーキング位置（図１ｄで最もよくわかる）のうちのひとつに弁４４を選択的に動かす。モード選択弁４４は、高圧入力導管４６に隣接させて、低圧入力導管４８を接続されて具備している。また、モード選択弁４４は、モード選択弁４４の両側に、高圧出力導管５０と低圧出力導管５２とを接続されて具備している。モード選択弁４４のそれぞれの位置、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄは、位置の内部部分を導管４６，４８，５０，５２に選択的に整列させ、システム１０内の液圧流体の流れ方向を制御するが、詳しくは後述する。「入力」及び「出力」と上述したけれども、運転中には、それぞれの導管４６，４８，５０，５２は、システム１０の運転状態に応じて入力又は出力として機能し、詳しくは後述する。
【００１０】
導管５０，５２は、ブレーキオーバーライド装置５４に接続されている。ブレーキオーバーライド装置５４は、ブレーキオーバーライド装置５４の両側に、高圧出力導管５６及び低圧出力導管５８を具備している。ブレーキオーバーライド装置５４は、第１のないし通常の位置５４ａと、第２のないしオーバーライド位置５４ｂとを有し、詳しくは後述する。
【００１１】
制御部分５９は、容量制御弁６０を具備し、高圧入力導管６２によって高圧導管２０に連通している。容量制御弁６０は、高圧入力導管６２に隣接させて、低圧入力導管６４を接続されて具備している。また、容量制御弁６０は、容量制御弁６０の両側に、高圧出力導管６６と低圧出力導管６８とを接続されて具備している。容量制御弁６０は、浮動位置の弁であって、アクセル７０とブレーキ７２とが接続され、容量制御弁６０からの流れを、複数のシリンダ７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄへと導く。アクセル７０とブレーキ７２とは好ましくは、それぞれアクセルペダルとブレーキペダル（図示せず）とに機械的に結合されている。ブレーキ７２は、コネクタ７３を介してブレーキオーバーライド装置５４に結合されている。容量制御弁６０は、第１の位置すなわち加速位置６０ａと、第２の位置すなわち保持位置６０ｂと、第３の位置すなわち減速位置６０ｃとを有している。容量制御弁６０のそれぞれの位置６０ａ，６０ｂ，６０ｃは、それぞれの位置６０ａ，６０ｂ，６０ｃの内部部分を導管６２，６４，６６，６８に選択的に整列させ、図２に最も良く示されるように、シリンダ７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄへの液圧流体の流れの方向を制御する。
【００１２】
それぞれのシリンダ７４ａ，７４ｂ，７４ｃ，７４ｄは、コネクタ７５ａ，７５ｂ，７５ｃ，７５ｄを介して、それぞれの車両の車輪の駆動モータないし牽引モータ７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄにそれぞれ機械的に接続されている（動力送出部分７６）。モータ７６ａ〜７６ｄは好ましくは、可変容量形モータである。コネクタ７５ａ〜７５ｄの位置は、モータ７６ａ〜７６ｄの容量を決定し、当業者が認識するように、斜板カムとの接続などによって行われる。高圧出力導管６６は、それぞれのシリンダ７４ａ〜７４ｄにおけるピストン（図示せず）の片側に連通し、低圧出力導管６８は、シリンダ７４ａ〜７４ｄにおけるピストンの反対側に連通している。図示のシステム１０は複数の牽引モータ７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄを備えているけれども、当業者が理解するように、わずかにひとつだけのモータを用いても、本発明の範囲内に含まれる。例えば、自動車に単一のモータを据え付ける場合には、単一のモータの出力は、ディファレンシャルギアに結合されて、該ギアは、一対の駆動車輪に機械的に結合される。それぞれの牽引モータ７６ａ，７６ｂ，７６ｃ，７６ｄは、上部ポート７７ａ，７７ｂ，７７ｃ，７７ｄと、下部ポート７８ａ，７８ｂ，７８ｃ，７８ｄとを有している。上部ポート７７ａ〜７７ｄと下部ポート７８ａ〜７８ｄとを通る流体の流れの方向は、モータ７６ａ〜７６ｄの方向を決定する。フィードバックコネクタ８０は、容量制御弁６０と、シリンダ７４ａ〜７４ｄのピストンとの間に延びている。
【００１３】
一方弁のブリッジ回路８２は、複数の一方弁８４，８６，８８，９０を具備し、図３に最も良く示されるように、全波整流ブリッジと同様に配置されている。導管９２は、一方弁８４の入口及び一方弁８６の出口に連通している。また、導管９２は高圧出力導管５６に連通している。導管９４は、一方弁８６の入口及び一方弁８８の入口に連通している。また、導管９４は、液圧流体の低圧源１８に連通している。導管９６は、一方弁８８の出口及び一方弁９０の入口に連通している。また、導管９６は、低圧出力導管５８に連通している。導管９８は、一方弁８４の出口及び一方弁９０の出口に連通している。また、導管９８は、高圧導管２０に連通している。
ポンプ／モータ１６とモータ７６ａ〜７６ｄとは好ましくは、図４及び図５に示すように、可変容量形ポンプ／モータである。変形例としては、ポンプ／モータ１６とモータ７６ａ〜７６ｄとは、ベーンタイプ又はピストンタイプの可変容量形ポンプ／モータであるか、または、定容量形ポンプ／モータである。
【００１４】
次に、図４を参照すると、本発明による内側ギア装置の全体を符号１００にて示している。装置１００は、当業者が理解するように、モータとして、または、ポンプとして動作するように構成されているが、以下の本発明の説明においてはモータとして参照する。内側ギアモータ１００は、ベース部分１０４と端部キャップ１０６とを有してなる中空のハウジング１０２を具備している。ベース部分１０４は、その内部に凹部ないしキャビティ１０８を形成し、第１のマンドレル１１０と第１のピストン部材１１２とを受け入れるサイズになっている。端部キャップ１０６は、少なくとも２つのポート１０７を具備し（片方だけが図示されている）、好ましくは端部キャップ１０６の両側において、それぞれ内面と外面との間に延びている。一方のポート１０７は、図１ａ〜図１ｅの高圧導管２０などの流体システムの高圧部分に接続され、他方のポート１０７は、図１ａ〜図１ｅの流体源１８などの戻り配管又は流体源に接続されている。
【００１５】
第１のマンドレル１１０は、ベース部分１１１を延通する開口部１１４を形成し、第１の外側フランジ１１６と、複数の間隔を隔てた第２の外側フランジ１１８とを、ベース部分１１１の上面１１３から上方へ延在させて具備している。内側フランジ１２０は、第１のマンドレルのベース部分１１１から上方へ延びていて、開口部１１４に隣接して位置している。第１の外側フランジ１１６は、開口部１１４に隣接して位置している。第２の外側フランジ１１８は、開口部１１４と内側フランジ１２０との両方から間隔を隔てている。第１のシールブッシング１２２は、開口部１１４に回転可能に合致するサイズであり、好ましくは第１のマンドレル１１０におけるベース部分１１１の高さと実質的に等しい高さになっていて、ブッシング１２２を開口部１１４内に配置したとき、ブッシング１２２の上面は、ベース部分１１１の上面１１３と実質的に面一になる。
外側ギア１２４は、断面が実質的に円形であり、ベース部分１１１の上面１１３の頂部に配置されるように適合し、ギア１２４の屈曲した外面は、外側フランジ１１６，１１８の屈曲した内面にそれぞれ隣接している。外側ギア１２４は、その内面に形成された複数の歯１２６を具備している。上面１１３に配置されたとき、ギア１２４は、外側フランジ１１８と内側フランジ１２０との間に軸線方向に固定される。
【００１６】
内側ギア１２８は、断面が実質的に円形であり、その外面に形成された複数の歯１３０を具備し、貫通する開口部１３２を形成している。歯１３０は、外側ギア１２４の内面に形成された歯１２６と噛合して動作する。ギア１２８の下面は、ブッシング１２２に延入してこれと共に回転し、モータ１００が組み立てられて動作するとき、歯１３０はブッシング１２２の対応する歯と協働するが、詳しくは後述する。内側ギア１２８の歯１３０のそれぞれの外面は、内側フランジ１２０の内面に隣接している。開口部１３２は、モータ１００が組み立てられたとき、駆動シャフトないし出力シャフト１３４の自由端を受け入れるように適合している。内側ギア１２８は、シャフト１３４に沿って軸線方向に可動になっている。駆動シャフト１３４は、ボールベアリング、ローラーベアリングなどのベアリング１３５によって、端部キャップ１０６に回転可能に支持される。駆動シャフト１３４の自由端は、端部キャップ１０６の上面を越えて所定の距離だけ延在し、モータ１００の出力シャフトとして働く。
【００１７】
第２のピストン部材１３６は、その内側部分に開口部１３８を形成し、第１のマンドレル１１０の外側フランジ１１６，１１８のそれぞれの上面に取り付けられるように適合している。従って、第２のピストン１３６と第１のピストン１１２とは、下側マンドレル１１０の上面と下面とにそれぞれ取り付けられる。
第２のマンドレル１４０は、第２のピストン部材１３６の開口部１３８に配置されるように適合し、その内側部分に開口部１４２が形成されて、駆動シャフトを受け入れる。第２のマンドレル１４０は、下向きに延びたフランジ１４４を具備し、モータ１００が組み立てられたとき、第１のマンドレル１１０の上方向へ延びた内側フランジ１２０と協働する。上側マンドレル１４０は、これを貫通する一対のボア孔１４６を具備し、モータ１００の動作中に、ギア１２２，１２４に連通させる。
第２のシールブッシング１４８は、その外面に形成された複数の歯１５０を具備し、貫通する開口部１５２を形成している。第２のシールブッシング１４８は、開口部１５２に上側マンドレル１４０を受け入れ、外側ギア１２４に受け入れられてこれと共に回転し、モータ１００が組み立てられて動作するとき、ブッシング１４８の歯１５０と協働するが、詳しくは後述する。
【００１８】
モータ１００が組み立てられたとき、第１のマンドレル１１０及び第１のピストン１１２はハウジング１０２のベース部分１０４に配置され、第１のシールブッシング１２２はマンドレル１１０に配置され、外側ギア１２４はマンドレル１１０に配置される。内側ギア１３２と第２のマンドレル１３８とは駆動シャフト１３４に取り付けられ、ギア１３２，１２４のそれぞれの歯１２６，１３０が回転可能に噛合し、内側ギア１３２が第１のシールブッシング１２２と係合するように組み立てられる。第２のピストン１３６は、マンドレル１１０の上面に取り付けられ、第２のシールブッシング１４８は第２のマンドレル１３８上に配置されて外側ギア１２４と係合する。下向きに延びたフランジ１４４は、上向きに延びた内側フランジ１２０と協働して、外側ギアの内部をモータ１００の入口チャンバと排出チャンバとに分割し、上部端部キャップ１０６がベース部分１０４に取り付けられて、ハウジング１０２を取り囲む。フランジ１２０，１４４は、歯１２６と歯１３０との間に半径方向に延びて、フランジの片側に入口チャンバを形成し、フランジの他の側に排出チャンバを形成する。
【００１９】
動作に際しては、シャフト１３４は、車両の車輪などの負荷（図示せず）に結合される。加圧流体は、図１ａ〜図１ｅの高圧導管２０などの流体システムから、一方のポート１０７を介して導入され、ボア孔１４６を通ってギア１２４，１２８の入口チャンバ側に導かれ、噛合する歯１２６，１３０に対して作用して、ギア及びシャフトを回転させ、歯の間を通って排出チャンバへ流れ、他方のボア孔１４６を通って他方のポート１０７に排出される。第１のシールブッシング１２２は、内側ギア１２８と第１のマンドレル１１０との間に回転シールを提供し、第２のシールブッシング１４８は、外側ギア１２４と第２のマンドレル１４０との間に回転シールを提供し、入口チャンバと排出チャンバとの完全性を確保する。本発明によるモータ１００は、流体のシールを維持し、モータ１００を効率的に動作させるために、シール１２２，１４８だけを必要とする。
【００２０】
ギア１２４，１２８の歯１２６，１３０の間の通常の又はデフォルトの空間的関係は、歯１２６，１３０が実質的に歯のすべての軸線領域と係合するようになっている。そうした関係において、モータ１００は最大体積流れ又は最大出力を発生させる。本発明によるモータ１００は、内側ギア１２８がシャフト１３４に沿って軸線方向に可動なため、有利に最大容量から変化する。内側ギア１２８が第１のマンドレル１１０に向かって動くと、歯１２６，１３０のより少ない軸線方向の領域が係合し、このため、モータ１００の体積流れないし容量が減少する。
ユニット１００がモータとして構成されるとき、圧力の外部源、例えば、外部の液圧ポンプからの液圧流体、又はエアコンプレッサからの圧縮空気は、ポート１０７への体積流れを提供し、ギア１２４，１２８を回転させて、シャフト１３４に出力トルクを発生させる。圧力が変化すると、内側ギア１２８はシャフト１３４の軸線に沿って移動し、モータ１００の出力馬力を変化させる。モータ１００は、広く変化する出力負荷の下で出力回転数を制御するために有利に利用され、それらには、限定はしないが、自動車、タレット、大型機械、土建機械、大型井戸掘削機、船舶、農園設備などが含まれる。
【００２１】
ユニット１００が、図１ａ〜図１ｅのエンジン１２など、ポンプ及び原動力として構成されるときには、シャフト１３４を低速又は低トルクにて回転させ、ポンプ１００は、ポンプハウジング１０２の内圧に基づいてその出力を変化させることで、入力速度又は入力トルクを減少させるように反応する。この状態においては、出力ポート１０７は、排出チャンバ内に高い背圧を発生させ、内側ギア１２８はシャフト１３４の軸線に沿って移動し、ギア１２８が連続運転に平衡した又はほぼ平衡した、軸線に沿った位置になる。従って、ポンプ１００は、内側ギア１２８が上側マンドレル１４０に実質的に隣接している場合の最大出力又は容量から、内側ギア１２８が下側マンドレル１１０に実質的に隣接している場合の最小容量へと変化することができる。
【００２２】
次に、図５を参照すると、本発明による外側ギア装置の全体を符号２００にて示している。装置２００は、当業者が理解するように、ポンプとして、または、モータとして動作するように構成されているが、説明を簡単にするため以下の本発明の説明においてはポンプとして参照する。外歯ギアポンプ２００は、本体部分２０８によって結合された第１の端部キャップ２０４と第２の端部キャップ２０６とを有してなる中空のハウジング２０２を具備している。好ましくは、第１の端部キャップ２０４と第２の端部キャップ２０６とは、例えば、高強度ボルトなどの複数の固定具２１０によって、本体部分２０８に取り付けられる。本体部分２０８は、内部に凹部２１２を形成している。
【００２３】
第１のギア２１４は、その外面に形成された複数の歯２１６を有し、第２のギア２１８は、その外面に形成された複数の歯２２０を有し、ハウジング２０２の凹部２１２内に配置されるように適合している。それぞれのギア２１４，２１８の歯２１６，２２０は、ポンプ２００の動作中に、凹部ないしポンプキャビティ２１２内にて回転可能に噛合して動作する。第１のギア２１４はシャフト２２２を延在させて有し、第２のギア２１６は段差のあるシャフト２２４を延在させて有している。第１のギア２１４はシャフト２２２に固定され、第２のギア２１８はシャフト２２４に沿って軸線方向に可動になっている。シャフト２２２，２２４は、軸線方向の反対側に延びており、シャフト２２４はシャフト２２２の長さに比べて長くなっている。第１のシールスリーブ２２６は第１のギア２１４を受け入れる内歯を有し、第２のシールスリーブ２２８は第２のギア２１８の端部を受け入れる内歯を有している。
【００２４】
プレート取付物２３０は、下向きに延びたフランジ２３２を具備し、第１のスラスト板２３４の平坦な上面に取り付けられている。好ましくは、スラスト板２３４は、高強度ボルトなどの複数の固定具２３６によって取付物２３０に取り付けられる。シャフト２２２の自由端は、取付物２３０及びスラスト板２３４に形成された開口部に延通している。シャフト２２２の自由端は、一対のナット２３８によって、取付物２３０及びスラスト板２３４に回転可能に固定され、ボールベアリング、ローラーベアリングなどのベアリング２４０によって回転可能に支持される。第２のシールスリーブ２２８は、フランジ２３２に隣接した取付物２３０の凹部に受け入れられる。シャフト２２２が取付物２３０及びスラスト板２３４に取り付けられたとき、ギア２１４はハウジング２０２に対して軸線方向に固定される。
【００２５】
第２のスラスト板２４２は、高強度ボルトなどの複数の固定具２４４によって、第１の端部キャップ２０４の上面２０５に取り付けられる。板２４２は、シャフト２２４の自由端を受け入れる開口部と、第１の端部キャップ２０４の上面に隣接させて第１のシールスリーブを受け入れて配置する大きな開口部とを具備している。シャフト２２４の自由端は、板２４２の開口部を延通し、段差にある一対のナット２４６に螺合し、ボールベアリング、ローラーベアリングなどのベアリング２４８によって回転可能に支持されている。ベアリング２４８は好ましくは、第１の端部キャップ２０４の上面に形成されたキャビティ２５０に配置され、一方、ナット２４６は、シャフト２２４を上面２０５とは反対側の下面にて端部キャップに取り付ける。シャフト２２４の自由端は、端部キャップ２０４の下面を越えて所定の距離だけ延在し、ポンプ２００の駆動シャフト又は出力シャフトとして作用する。
本体部分２０８には、第１のポート２５２と第２のポート２５４とが形成され、それぞれ内面と外面との間に延びている。一方のポート２５２，２５４は、図１ａ〜図１ｅの液圧流体源１８などの流体システムの低圧部分に接続され、他方のポート２５２，２５４は、図１ａ〜図１ｅの高圧導管２０などの流体システムの高圧又は加圧部分に接続される。
【００２６】
動作に際しては、シャフト２２４は、図１ａ〜図１ｅのエンジン１２などの原動力に結合される。原動力がシャフト２２４を回転させると、ギア２１８が回転し、ギア２１４を回転させる。流体は、一方のポート２５２又は２５４を通って流体システムに導入され、当業者に良く知られているように、噛合する歯２１６，２２０の間に捕らえられ、他方のポート２５２又は２５４から排出される。ハウジング２０２には適当な通路が形成され、ポンプ２００の動作中に、確実に流体を正しく導く。第１のシールスリーブ２２６は、第１のギア２１４と上面２０５との間に回転シールを提供し、第２のシールスリーブ２２８は、第２のギア２１８と取付物２３０との間に回転シールを提供し、ポンプキャビティ２１２の完全性を確保する。本発明によるポンプ２００は、シールを維持し、ポンプ２００を効率的に動作させるために、シールスリーブ２２６，２２８だけを必要とする。
【００２７】
ギア２１４，２１８の歯２１６，２２０の間の通常の又はデフォルトの空間的関係は、歯２１６，２２０が実質的に歯のすべての軸線領域と係合するようになっている。そうした関係において、ポンプ２００は最大体積流れ又は最大容量を発生させる。本発明によるポンプ２００は、第２のギア２１８がシャフト２２４に沿って軸線方向に可動なため、有利に最大容量から変化する。第２のギア２１８が下側スラスト板２４２に向かって動くと、歯２１６，２２０のより少ない軸線方向の領域が係合し、このため、ポンプ２００の体積流れないし容量が減少する。代表的には、原動力がシャフト２２４を低速又は低トルクにて回転させるときに生じ、ポンプ２００は、ポンプハウジング２０２の内圧に基づいてその出力を変化させることで、入力速度又は入力トルクを減少させるように反応する。この状態においては、出力ポート２５２又は２５４は、凹部２１２内に高い背圧を発生させ、第２のギア２１８はシャフト２２４の軸線に沿って移動し、ギア２１８が連続運転に平衡した又はほぼ平衡した、軸線に沿った位置になる。従って、ポンプ２００は、ギア２１８が取付物２３０に実質的に隣接している場合の最大出力又は容量から、ギア２１８が下側スラスト板２４２に実質的に隣接している場合の最小容量へと変化することができる。
【００２８】
装置２００がモータとして構成されるとき、圧力の外部源、例えば、外部の液圧ポンプからの液圧流体、又はエアコンプレッサからの圧縮空気は、ポート２５２，２５４への体積流れを提供し、ギア２１４，２１８を回転させて、シャフト２２４に出力トルクを発生させる。圧力が変化すると、第２のギア２１８はシャフト２２４の軸線に沿って移動し、モータ２００の出力馬力を変化させる。モータ２００は、広く変化する出力負荷の下で出力回転数を制御するために有利に利用され、それらには、限定はしないが、自動車、タレット、大型機械、土建機械、大型井戸掘削機、船舶、農園設備などが含まれる。
システム１０の動作において、エンジン１２が始動すると、ポンプ／モータ１６にトルクを供給し、これにより、高圧導管２０に加圧された液圧流体が供給される。アキュムレータ３８は、導管２０の内部の液圧圧力を比較的安定させて維持し、当業者が良く知る方法で、エネルギーの保存を提供する。導管２０の圧力は、導管４６，６２，９８に伝達される。
【００２９】
図１ａを参照すると、モード選択弁４４がＤすなわちドライブ位置にあり、ブレーキオーバーライド装置５４が５４ａの位置にあるとき、液圧流体は導管４６を通って流れ、モード選択弁４４を通り、Ｄ位置の矢印で示した方向に導管５０を出て、ブレーキオーバーライド装置５４を通り、５４ａの位置の矢印で示した方向に導管５６を出て、それぞれモータ７６ａ〜７６ｄの上側ポート７７ａ〜７７ｄに達し、モータ７６ａ〜７６ｄを通ってそれぞれ下側ポート７８ａ〜７８ｄに達し、圧力を降下させて、当業者に公知の方法で、それぞれのモータ７６ａ〜７６ｄに前方方向への出力トルクを提供する。下側ポート７８ａ〜７８ｄの低圧液圧流体は、導管５８を通り、ブレーキオーバーライド装置を通り、５４ａの位置の矢印の方向に導管５２を出て、モード選択弁４４を通って、Ｄ位置の矢印の方向に導管４８を出て、液圧流体源１８に達する。
【００３０】
図１ｂを参照すると、モード選択弁４４がＮすなわちニュートラル位置にあり、ブレーキオーバーライド装置５４が５４ａの位置にあるとき、液圧流体は導管４６を通って流れるが、Ｎ位置の導管４６に隣接したキャップによって、モード選択弁４４を通って流れることは阻止される。出力導管５０，５２は、導管４８の低圧液圧流体に連通し、従って、ブレーキオーバーライド装置５４又はモータ７６ａ〜７６ｄへ流体が流れることはなく、導管５０，５６内の圧力は、導管５２，５８内の圧力と釣り合う。Ｎ位置にあるとき、いずれかのモータ７６ａ〜７６ｄが油の流れを必要とするならば、リザーバ１８からの油がモータ７６ａ〜７６ｄに流れることができる。
【００３１】
図１ｃを参照すると、モード選択弁４４がＲすなわちリバース位置にあり、ブレーキオーバーライド装置５４が５４ａの位置にあるとき、液圧流体は導管４６を通って流れ、モード選択弁４４を通り、Ｒ位置の矢印で示した方向に導管５２を出て、ブレーキオーバーライド装置５４を通り、５４ａの位置の矢印で示した方向に導管５８を出て、それぞれモータ７６ａ〜７６ｄの下側ポート７８ａ〜７８ｄに達し、モータ７６ａ〜７６ｄを通ってそれぞれの上側ポート７７ａ〜７７ｄに達し、圧力を降下させて、当業者に公知の方法で、それぞれのモータ７６ａ〜７６ｄに後進方向の出力トルクを提供する。下側ポート７７ａ〜７７ｄの低圧液圧流体は、導管５６を通り、ブレーキオーバーライド装置を通り、５４ａの位置の矢印の方向に導管５０を出て、モード選択弁４４を通って、Ｄ位置の矢印の方向に導管４８を出て、液圧流体源１８に達する。
【００３２】
図１ｄを参照すると、モード選択弁４４がＰすなわちパーキング位置にあり、ブレーキオーバーライド装置５４が５４ａの位置にあるとき、液圧流体は、あらゆる導管４６，４８，５０，５２を通って流れることはなく、というのは、Ｐ位置においてはそれぞれの導管４６，４８，５０，５２に隣接したキャップによって、モータ７６ａ〜７６ｄを通るあらゆる流れが阻止されるためである。
【００３３】
上に概説したように、ブレーキオーバーライド装置５４は、第１の位置５４ａにおいては、（モード選択弁４４の位置に応じて）液圧流体が導管５０と５６の間、及び導管５２と５８との間にて流れることを許容する。しかしながら、図１ｅに最も良く示されるように、第２の位置５４ｂにおいては、液圧流体はあらゆる導管５０，５２，５６，５８を通って流れることはなく、というのは、第２の位置５４ｂにおいてそれぞれの導管５０，５２，５６，５８に隣接したキャップがブレーキオーバーライド装置５４を通るいかなる流れも阻止するためである。ブレーキオーバーライド装置５４は、ブレーキ７２の操作とコネクタ７３に沿った信号の伝達によって、通常の第１の位置５４ａから第２の位置５４ｂへと動き、液圧流体が容量制御弁４４からモータ７６ａ〜７６ｄへ流れることを阻止する。
【００３４】
動作に際しては、モード選択弁４４がＤすなわちドライブ位置にあるとき、ブレーキ７２に係合すると、オーバーライド装置５４が第２の位置５４ｂに動き、モータ７６ａ〜７６ｄの唯一の液圧流体源は、一方弁のブリッジ回路８２を通る源であり、従って、すべての流体の流れは一方弁のブリッジ回路８２を経由する。制動中には、モータ７６ａ〜７６ｄはポンプとして機能し始め、有利には、制動中の車両の車輪の回転からエネルギーを取り戻す。Ｄ位置における制動時には、液圧流体は、液圧流体源１８から、導管９４を通り、一方弁８６を通り、導管９２を通って、上側ポート７７ａ〜７７ｄに至り、モータ７６ａ〜７６ｄに至って、液圧流体の圧力は上昇する。高圧液圧流体は、モータ７６ａ〜７６ｄから流れ、下側ポート７８ａ〜７８ｄを通り、導管９６を通り、導管９６内の圧力が導管９８に比べて高いならば、一方弁９０を通って導管９８に入り、高圧液圧流体は導管２０に流れてアキュムレータ３８を再充填する。
【００３５】
モード選択弁４４がＲ位置であるときの制動時には、液圧流体は、液圧流体源１８から、導管９４を通り、一方弁８８を通り、導管９６を通って、下側ポート７８ａ〜７８ｄへ至り、モータ７６ａ〜７６ｄへ至って、液圧流体の圧力は上昇する。高圧液圧流体は、モータ７６ａ〜７６ｄから流れ、上側ポート７７ａ〜７７ｄを通り、導管９２を通り、導管９２内の圧力が導管９８に比べて高いならば、一方弁８４を通って導管９８に入り、高圧液圧流体は導管２０に流れてアキュムレータ３８を再充填する。
【００３６】
一方弁のブリッジ回路８２は、いったん車両が完全に停車すると、液圧流体がモータ７６ａ〜７６ｄに逆方向に流れることを阻止する。モード選択弁４４がＤ位置にある制動時には、ブレーキオーバーライド装置５４は位置５４ｂへと動いて、モード選択弁４４からモータ７６ａ〜７６ｄへの流れを阻止する。高圧導管２０からの流れは、導管９８を介してモータ７６ａ〜７６ｄに到達しようと試みるが、一方弁８４，９０によってモータに流れるのを阻止される。一方弁のブリッジ回路８２は、導管９２から一方弁８４を通して、又は導管９６から一方弁９０を通して、導管９８への流れを許容するが、これが生じるのは、導管５６，９２又は導管５８，９６の圧力が導管９８の圧力に比べて高い場合だけである。導管９２の圧力が、導管９８及び導管９４の圧力に比べて低いならば、一方弁８６は開くけれども、導管９４が低圧であるために、リザーバ１８から導管９２への流れは生じない。同様に、導管９６の圧力が、導管９８及び導管９４の圧力に比べて低いならば、一方弁８８は開くけれども、導管９４が低圧であるために、リザーバ１８から導管９６への流れは生じることがなく、有利には、車両が完全に停車した後に、高圧液圧流体が、モータ７６ａ〜７６ｄを逆方向に係合させることを阻止する。
【００３７】
動作に際しては、システム１０を通る液圧流体の流れは、オペレータによって、容量制御弁６０に結合されたアクセル７０とブレーキ７２とを介して制御される。コネクタ８０と結合部７５ａ〜７５ｄとは、適当なリンクなどによって一緒に結合され、モータ７６ａ〜７６ｄに、結合部７５ａ〜７５ｄを介して容量制御弁６０にフィードバックを提供するが、これは、コネクタ８０が結合部７５ａ〜７５ｄを介してモータ７６ａ〜７６ｄに制御を提供するのと同じ方法である。
例えば、車両のユーザ（図示せず）がアクセルを押すと、フィードバックコネクタ８０は加速方向へ動き、容量制御弁６０は位置６０ａに向けて動く。導管６２からの高圧流体は、容量制御弁６０のポートを通って流れ、導管６６内の圧力を高め、シリンダ７４ａ〜７４ｄに流入する。導管６６内の圧力は導管６８の圧力に比べて高いから、コネクタ７５ａ〜７５ｄは加速方向へと動き、容量を増加させ、従ってモータ７６ａ〜７６ｄの出力トルクを増加させる。
【００３８】
いったん、モータ７６ａ〜７６ｄの所望の出力トルクに達したならば、モータ７６ａ〜７６ｄは、コネクタ７５ａ〜７５ｄを減速方向へ動かして、スロットルを戻し、導管６６の圧力を減少させ、導管６８の圧力を増加させる。この動きは、フィードバックコネクタ８０によって容量制御弁６０に伝達され、容量制御弁を位置６０ｂへ向けて動かす。位置６０ｂにおいては、容量制御弁を通る流れは存在しないので、コネクタ７５ａ〜７５ｄは静止して維持され、容量、もってモータ７６ａ〜７６ｄの出力トルクは一定に維持される。
ユーザが彼又は彼女の足をアクセル７０から離すと、これにより、フィードバックコネクタ８０は減速方向へと動き、容量制御弁６０は位置６０ｃに向かって移動する。導管６２からの高圧流体は、容量制御弁６０のポートを通って流れ、導管６８内の圧力を増加させ、シリンダ７４ａ〜７４ｄへと流れる。導管６８の圧力は導管６６の圧力に比べて高いので、コネクタ７５ａ〜７５ｄは減速方向へと動き、容量、もってモータ７６ａ〜７６ｄの出力トルクを減少させる。
【００３９】
有利には、アクセル７０とエンジン１２との間にはいかなる直接的な結合も存在しない。むしろ、エンジン１２の運転及び制御は、（ライン４２の信号に基づく）エンジン速度と、（アクセルの位置によって影響を受ける容量制御弁６０の位置に基づく）トルクと、（ライン３８ａの信号に基づく）システム圧力との組合せに基づいて行われる。この入力の組合せによって、システム１０のスロットル制御モジュール４０は、既知のエンジン効率パラメータに基づいて、従って、エンジン１２及びシステム１０の比例制御を提供して、エンジン１２を常にそのピーク効率にて運転する。システム１０が完全に充填されたときには、エンジン１２は有利には停止して、瞬間燃料消費をゼロに減少させる。システム圧力が低下すると、エンジン１２は再始動して、再び導管２０に圧力を提供する。
エアコンのコンプレッサ２４と、電力管理モジュール２８と、アキュムレータ３８との状態ないし運転状態に基づいて（ライン２４ａ，２８ａ，３８ａのそれぞれの信号によって決定されるように）、スロットル制御モジュール４０はライン４２へと信号を送り、エンジン１２を始動又は停止させ、及び／又は、ポンプ／モータ１６の容量を変化させる。
【００４０】
導管２０内のシステム圧力が増加すると、アキュムレータ３８は満たされて、ポンプ／モータ１６からの流量は減少する。ポンプ／モータ１６の流れは、モータ７６ａ〜７６ｄの出力に起因してシステム圧力が減少するまで、減少し続ける。ポンプ／モータ１６の流れがゼロ流れになるといつでも、エンジン１２は、再び流れが必要になるまで、停止する。また、アクセサリーが出力を要求してエンジン１２が停止するのを防ぐならば（アクセサリーはエンジン１２にクラッチ結合されているものとする）、ポンプ／モータ１６の流れは減少する。パワートレインシステム１０は、出力消費の率を平均化することによって、その効率を得る。間欠的なバーストに必要なエネルギーは、アキュムレータ３８に格納されたエネルギーによって供給される。ポンプ／モータ１６は、車両を推進させるのに必要な平均流れに比べて大きな流れを提供する。ポンプ１６によって得られた余分な流れは、アキュムレータ３８に格納される。
【００４１】
本発明による液圧式ハイブリッド・パワートレインシステム１０は、有利には、複雑でなく、率直な、制御方法論を提供し、モータ７６ａ〜７６ｄからの出力トルクレスポンスが、いったんそれらの容量が増加すれば、非常に迅速であるという事実のおかげで、システム１０のための非常に敏感な制御手段を提供する。
当業者は認識するだろうが、本発明によるシステム１０は、液圧出力を任意の数のシステムに供給するのに利用され、それらには、限定はしないが、船やボート、又は潜水艦などの浮上又は潜水船舶の推進システム、ヘリコプターの推進システムなどが含まれる。要するに、ポンプ／モータ１６の出力は、パワートレインシステム１０と併用されて、モータ７６ａ〜７６ｄなどのあらゆる数の液圧モータをあらゆる数の目的のために駆動し、これらは本発明の範囲に含まれる。
コネクタ７３，７５ａ〜７５ｄ，８０、及びライン２４ａ，２８ａ，３８ａ，４２の信号は、液圧ライン、ケーブル、金属棒などの任意のタイプの機械的なコネクタであるか、または、ソレノイドバルブと通信する電気信号であり、これらは本発明の範囲内に含まれる。
【００４２】
特許法令の条項に従って、本発明を、その好ましい実施形態を表すと考えられるものにおいて説明した。しかしながら、本発明は、発明の精神又は範囲から逸脱せずに、明確に図示して説明したのとは異なるやり方で実施できることに留意すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１ａ】図１ａは、本発明による液圧式ハイブリッド・パワートレインシステムを示した模式図であって、モード選択弁が「ドライブ」の位置になっている。
【図１ｂ】図１ｂは、図１ａの液圧式ハイブリッド・パワートレインシステムを示した図であって、モード選択弁は「ニュートラル」の位置になっている。
【図１ｃ】図１ｃは、図１ａの液圧式ハイブリッド・パワートレインシステムを示した図であって、モード選択弁は「リバース」の位置になっている。
【図１ｄ】図１ｄは、図１ａの液圧式ハイブリッド・パワートレインシステムを示した図であって、モード選択弁は「パーキング」の位置になっている。
【図１ｅ】図１ｅは、図１ａの液圧式ハイブリッド・パワートレインシステムを示した図であって、ブレーキオーバーライド装置がオーバーライド位置になっている。
【図２】図２は、図１ａ〜図１ｄの駆動モータ及び容量制御装置を拡大して示した模式図である。
【図３】図３は、図１ａ〜図１ｄのブレーキオーバーライド装置及び一方弁のブリッジ回路を拡大して示した模式図である。
【図４】図４は、本発明による内側ギアポンプ／モータを示した分解斜視図である。
【図５】図５は、本発明による外側ギアポンプ／モータを示した部分分解斜視図である。
【図１ａ】
2008531935.tif 000003
【図１ｂ】
2008531935.tif 000004
【図１ｃ】
2008531935.tif 000005
【図１ｄ】
2008531935.tif 000006
【図１ｅ】
2008531935.tif 000007
【図２】
2008531935.tif 000008
【図３】
2008531935.tif 000009
【図４】
2008531935.tif 000010
【図５】
2008531935.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月25日(2007.10.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
内側ギア１２８は、断面が実質的に円形であり、その外面に形成された複数の歯１３０を具備し、貫通する開口部１３２を形成している。歯１３０は、外側ギア１２４の内面に形成された歯１２６と噛合して動作する。ギア１２８の下面は、ブッシング１２２に延入してこれと共に回転し、モータ１００が組み立てられて動作するとき、歯１３０はブッシング１２２の対応する歯と協働するが、詳しくは後述する。内側ギア１２８の歯１３０のそれぞれの外面は、内側フランジ１２０の内面に隣接している。開口部１３２は、モータ１００が組み立てられたとき、駆動シャフトないし出力シャフト１３４の自由端を受け入れるように適合している。内側ギア１２８は、シャフト１３４に固定される。駆動シャフト１３４は、ボールベアリング、ローラーベアリングなどのベアリング１３５によって、端部キャップ１０６に回転可能に支持される。駆動シャフト１３４の自由端は、端部キャップ１０６の上面を越えて所定の距離だけ延在し、モータ１００の出力シャフトとして働く。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
ギア１２４，１２８の歯１２６，１３０の間の通常の又はデフォルトの空間的関係は、歯１２６，１３０が実質的に歯のすべての軸線領域と係合するようになっている。そうした関係において、モータ１００は最大体積流れ又は最大出力を発生させる。本発明によるモータ１００は、ギア１２４がシャフト１３４に沿って軸線方向に可動なため、有利に最大容量から変化する。ギア１２４が第１のマンドレル１１０に向かって動くと、歯１２６，１３０のより少ない軸線方向の領域が係合し、このため、モータ１００の体積流れないし容量が減少する。
ユニット１００がモータとして構成されるとき、圧力の外部源、例えば、外部の液圧ポンプからの液圧流体、又はエアコンプレッサからの圧縮空気は、ポート１０７への体積流れを提供し、ギア１２４，１２８を回転させて、シャフト１３４に出力トルクを発生させる。圧力が変化すると、ギア１２４はシャフト１３４の軸線に沿って移動し、モータ１００の出力馬力を変化させる。モータ１００は、広く変化する出力負荷の下で出力回転数を制御するために有利に利用され、それらには、限定はしないが、自動車、タレット、大型機械、土建機械、大型井戸掘削機、船舶、農園設備などが含まれる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
ユニット１００が、図１ａ〜図１ｅのエンジン１２など、ポンプ及び原動力として構成されるときには、シャフト１３４を低速又は低トルクにて回転させ、ポンプ１００は、ポンプハウジング１０２の内圧に基づいてその出力を変化させることで、入力速度又は入力トルクを減少させるように反応する。この状態においては、出力ポート１０７は、排出チャンバ内に高い背圧を発生させ、ギア１２４はシャフト１３４の軸線に沿って移動し、ギア１２４が連続運転に平衡した又はほぼ平衡した、軸線に沿った位置になる。従って、ポンプ１００は、ギア１２４が上側マンドレル１４０に実質的に隣接している場合の最大出力又は容量から、ギア１２４が下側マンドレル１１０に実質的に隣接している場合の最小容量へと変化することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
第１のギア２１４は、その外面に形成された複数の歯２１６を有し、第２のギア２１８は、その外面に形成された複数の歯２２０を有し、ハウジング２０２の凹部２１２内に配置されるように適合している。それぞれのギア２１４，２１８の歯２１６，２２０は、ポンプ２００の動作中に、凹部ないしポンプキャビティ２１２内にて回転可能に噛合して動作する。第１のギア２１４はシャフト２２２を延在させて有し、第２のギア２１８は段差のあるシャフト２２４を延在させて有している。第１のギア２１４はシャフト２２２に固定され、第２のギア２１８はシャフト２２４に固定されている。シャフト２２２，２２４は、軸線方向の反対側に延びており、シャフト２２４はシャフト２２２の長さに比べて長くなっている。第１のシールスリーブ２２６は第１のギア２１４を受け入れる内歯を有し、第２のシールスリーブ２２８は第２のギア２１８の端部を受け入れる内歯を有している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
プレート取付物２３０は、下向きに延びたフランジ２３２を具備し、第１のスラスト板２３４の平坦な上面に取り付けられている。好ましくは、スラスト板２３４は、高強度ボルトなどの複数の固定具２３６によって取付物２３０に取り付けられる。シャフト２２２の自由端は、取付物２３０及びスラスト板２３４に形成された開口部に延通している。シャフト２２２の自由端は、一対のナット２３８によって、取付物２３０及びスラスト板２３４に回転可能に固定され、ボールベアリング、ローラーベアリングなどのベアリング２４０によって回転可能に支持される。第２のシールスリーブ２２８は、フランジ２３２に隣接した取付物２３０の凹部に受け入れられる。シャフト２２２が取付物２３０及びスラスト板２３４に取り付けられたとき、ギア２１４はハウジング２０２に対して軸線方向に可動に取り付けられる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
ギア２１４，２１８の歯２１６，２２０の間の通常の又はデフォルトの空間的関係は、歯２１６，２２０が実質的に歯のすべての軸線領域と係合するようになっている。そうした関係において、ポンプ２００は最大体積流れ又は最大容量を発生させる。本発明によるポンプ２００は、第１のギア２１４が軸線方向に可動なため、有利に最大容量から変化する。第１のギア２１４が下側スラスト板２４２に向かって動くと、歯２１６，２２０のより少ない軸線方向の領域が係合し、このため、ポンプ２００の体積流れないし容量が減少する。代表的には、原動力がシャフト２２４を低速又は低トルクにて回転させるときに生じ、ポンプ２００は、ポンプハウジング２０２の内圧に基づいてその出力を変化させることで、入力速度又は入力トルクを減少させるように反応する。この状態においては、出力ポート２５２又は２５４は、凹部２１２内に高い背圧を発生させ、第１のギア２１４は取付物２３０と一緒にシャフト２２４の軸線に沿って移動し、ギア２１４が連続運転に平衡した又はほぼ平衡した、軸線に沿った位置になる。従って、ポンプ２００は、ギア２１４がギア２１８に実質的に隣接している場合の最大出力又は容量から、ギア２１４が下側スラスト板２４２に実質的に隣接している場合の最小容量へと変化することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
装置２００がモータとして構成されるとき、圧力の外部源、例えば、外部の液圧ポンプからの液圧流体、又はエアコンプレッサからの圧縮空気は、ポート２５２，２５４への体積流れを提供し、ギア２１４，２１８を回転させて、シャフト２２４に出力トルクを発生させる。圧力が変化すると、第１のギア２１４はシャフト２２４の軸線に沿って移動し、モータ２００の出力馬力を変化させる。モータ２００は、広く変化する出力負荷の下で出力回転数を制御するために有利に利用され、それらには、限定はしないが、自動車、タレット、大型機械、土建機械、大型井戸掘削機、船舶、農園設備などが含まれる。
システム１０の動作において、エンジン１２が始動すると、ポンプ／モータ１６にトルクを供給し、これにより、高圧導管２０に加圧された液圧流体が供給される。アキュムレータ３８は、導管２０の内部の液圧圧力を比較的安定させて維持し、当業者が良く知る方法で、エネルギーの保存を提供する。導管２０の圧力は、導管４６，６２，９８に伝達される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2008531935.tif 000012
【国際調査報告】
2008531935.tif 000013