JPH09507902A - 油圧式可変速駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 油圧ポンプのシリンダ（２９）、油圧モータのシリンダ（３９）、これらのシリンダの端カバー（３０、５５）、及び油圧ポンプから油圧モータへ高圧の流体を通し、回路を閉じるため油圧モータから油圧ポンプへ低圧の流体を通すためのポート即ち通路が設けられた中間プレート（３８、４３）を有する一体のブロック即ち可変駆動アッセンブリを有する。油圧ポンプ及び油圧モータのロータ（４０、５０）のシャフトは、外側に対して不動の共通の幾何学的軸線（２２）を有し、ロータはこの軸線を中心として独立して回転でき、この回転がロータの唯一可能な移動である。可変駆動アッセンブリの唯一可能な移動は、外側に関して固定された幾何学的軸線（２３）を中心とした回転である。幾何学的軸線（２３）は、油圧ポンプのシリンダ（２９）の幾何学的軸線（６５）と異なっており、油圧モータのシリンダ（３９）の幾何学的軸線（６６）と異なっており、ロータの共通の幾何学的軸線（２２）と異なっている。可変駆動アッセンブリの回転は、外側から行われ、その結果、油圧ポンプのシリンダ（２９）及び油圧モータのシリンダ（３９）の幾何学的軸線をこれらのシリンダの対応するロータ（４０、５０）の軸線に関して近づけ、又は遠ざけ、かくして油圧ポンプのロータ（４０）の回転速度と油圧モータのロータ（５０）の回転速度との間の比を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】 油圧式可変速駆動装置 本発明は、本質的に油圧ポンプ及び油圧モータで構成された可変速駆動装置に 関する。 発明の背景 周知の油圧式可変速駆動装置では、油圧ポンプ及び油圧モータは、両方とも周 知の種類のベーンポンプである。これらのベーンポンプは、矩形形状の多数のベ ーンを備えたロータ又はドラムを各々有する。ベーンは、前記ロータに軸線方向 に形成された溝内に収容されており、端部がポンプのシリンダの内面である円筒 面と接触している。シリンダの側方にはカバーが設けられ、ロータと一体のシャ フトを外部に向かって通すための中央開口部が、カバーの一方又は両方に設けら れている。ロータの軸線及びシリンダの軸線は、二つの隣接したベーンの各々、 ロータ及びシリンダの前記ベーンを制限する円筒形区分、及び側カバーが形成す るセル即ちチャンバが構成する容積が、ロータを回転させると変化するように、 特定の機構によって、互いに平行なまま軸線間距離を変えることができる。この 変化の範囲は、ロータの軸線及びシリンダの軸線が重なった場合のゼロの値乃至 ロータがシリンダの内面に接した場合の最大値である。これらのチャンバが流体 で完全に満たされており、ロータの軸線とシリンダの軸線との間の偏心率により ロータの軸線のシリンダの軸線に関する偏心率がゼロと最大値との間で変化する 場合、前記流体を一方の方向に流し、前記偏心率が反対方向に変化する場合、前 記流体を反対方向に流す。明らかに、この目的のため、そのロータの一方の回転 方向について容積を減少する油圧ポンプの全てのチャンバを、その速度の同じ回 転方向について容積を増大する油圧モータの全てのチャンバを連通させなければ ならず、これによって、油圧ポンプと油圧モータとの間の一方向での流体流れを 許容し、この際、容積が減少する油圧モータの全てのチャンバを同じ回転方向に ついて容積を増大する油圧ポンプの全てのチャンバと連通させなければならず、 これによって、反対方向への流れを許容し、かくして流れ回路を閉じる。従って 、特定速度の回転を油圧ポンプのシャフトに与えた場合、前記シャフトの回転と 同じ又は異なる別の回転が油圧モータのシャフトで得られ、油圧モータのシャフ トの回転は、とりわけ、ロータのシリンダに関する偏心率パラメータの関数であ る。このようにして、周知の可変速駆動装置をベーンポンプで形成する。 このような可変速駆動装置には多くの欠点があるということが現在まで知られ ている。これらの欠点により、このような可変速駆動装置は広範に使用できなか った。第１の欠点は、アッセンブリの液密性の問題点が十分に解決されてこなか ったということである。これは、周知の装置では、幾つかの軸線を他の軸線に関 して線形に移動することによって速度を変化させ、当然のことながらアッセンブ リのシールが非常に複雑なものとなった。この液密性の問題点により、可変速駆 動装置が支持できる流体圧力は低く、及び従って伝達できる動力が限られている 。これらの周知の可変速駆動装置の他の欠点は、寸法が大きく且つ重量が大きい ということであり、この欠点は、例えば自動車産業の分野及び空間の占有が重要 であり、極めて重大な必要条件である多くの他の分野での使用を妨げた。更に、 明白な理由のため、このような可変速駆動装置の価格は非常に高い。 発明の説明 次に、上文中に簡単に説明したこの周知の種類の可変速駆動装置について、本 発明が構成及び作動の両方について導入し、可変速駆動装置の融通性を大きく改 善する改善点を特徴付ける相違点を説明する。 本発明の油圧式可変速駆動装置の目的は、周知の可変速駆動装置に関して更に コンパクトであり、その部品及び駆動装置内で油圧ポンプと油圧モータとの間で 高圧で作用する流体のシールに採用された解決策の両方に関して非常に簡単な可 変速駆動装置を提供することである。前記特徴は、明らかに、現在、国際的に入 手できる油圧式可変速駆動装置と比べて重要な利点をもたらす。 上述の目的を達成するため、可変駆動アッセンブリと呼ばれる一体のブロック を設計した。可変駆動アッセンブリは、油圧ポンプのシリンダ、油圧モータのシ リンダ、これらのシリンダの端カバー、及びこれらのシリンダ間の中間プレート からなる。中間プレートには、高圧流体を油圧ポンプから油圧モータに通すため のポート即ち通路、及び回路を閉じるため低圧流体を油圧モータから油圧ポンプ に通すためのポート即ち通路が設けられている。油圧ポンプのロータのシャフト 及び油圧モータのロータのシャフトは、外側に関して不動の共通の幾何学的軸線 を有し、前記シャフトは、この軸線を中心として互いに独立して回転できる。こ の回転運動がロータの唯一可能な移動である。 可変駆動アッセンブリは、油圧ポンプのシリンダの幾何学的軸線とも油圧モー タのシリンダの幾何学的軸線ともロータの共通の幾何学的軸線とも異なる、外側 に関して不動の幾何学的軸線を中心として回転できる。可変駆動アッセンブリを 手動で又は特定の機構で外部から回転させることにより、油圧ポンプのシリンダ 及び油圧モータのシリンダの幾何学的軸線を、夫々シリンダのロータの幾何学的 軸線に向かって又は遠ざかるように移動する。これにより、油圧ポンプのロータ の回転速度と油圧モータのロータの回転速度との間の比を変化させる。 好ましい実施例の説明 この種の機械を特徴付け且つ大きく変更する主要な概念を明らかにするため、 本発明の最も重要な特徴を非限定的例として示す数枚の図面を本明細書に添付す る。これは、その作動を説明し且つ明らかにするためである。 第１図乃至第９図は、特定の可変速駆動装置の概略分解斜視図である。これら の図は、この種の機械における革新を表し、明瞭化を行うための例として使用さ れる。 ハウジングのアッセンブリを第１図にその本体１０で示し、１３にねじ込んだ ボルト１２で本体に取り付けられたカバー１１で第９図に示す。外部に関して不 動のこのアッセンブリの両側には、二つの側開口部が設けられ、これらの開口部 内には、二つの対応する二重偏心ベアリング、即ち第１図に示す要素１４及び第 ９図に示す要素１５が設けられている。これらのベアリングは、側開口部に装着 されていることに加え、第１図のキー１６及び第９図の対応する部材（図示せず ）によって、回転しないようにされている。両ベアリングは同じであり、互いに 一直線上にある。第１図及び第９図の外円筒形部分１７及び１０２がハウジング アッセンブリの内部に配置されたこれらのベアリングは、第３図の表面１８及び １０３、及び第８図の表面１９及び１０４とぴったりと接触しており、従ってこ れらの表面が一体のアッセンブリである可変駆動アッセンブリの一部であるため 、唯一許容される移動は、幾何学的軸線２３を中心とした前記円筒形表面１７、 １８、１９、１０２、１０３、及び１０４の回転である。二重偏心ベアリングに は、更に、第１図の内円筒形開口部１４′及び第９図の内円筒形開口部１５′が 設けられている。これらの開口部は、互いに整合しており、幾何学的軸線２３と 平行であり且つこの軸線から所定距離Ｅだけ間隔が隔てられた共通の幾何学的軸 線２２を持つ。常に一定のこの距離Ｅは、以下に偏心率パラメータとして表示す る。この内円筒面は、油圧ポンプ及び油圧モータのロータのシャフトと夫々ぴっ たりと接触している。油圧ポンプのロータのシャフトに属する第２図の区分２０ は、第１図の内円筒形開口部１８に締まり嵌めしており、同じ図の区分２４は、 駆動機構に連結するためハウジングの外側に延びており、そのため、幾何学的軸 線２２を中心として自由に回転する。油圧モータのロータのシャフトに属する第 ８図の区分２１は、第９図の内円筒形開口部１９に締まり嵌めしており、第８図 の区分８８は、トランスミッション要素に連結するため、ハウジングの外側に延 びて おり、これもまた幾何学的軸線２２を中心として自由に回転できる。両シャフト が同心であり、互いに独立して回転できるということが非常に重要である。これ は、第８図のシャフトの円筒形表面２８が、油圧ポンプのロータのシャフトの区 分２５のカップ形状内部分である第２図の凹所２６内に受け入れられることによ って、油圧モータのロータのシャフトが油圧ポンプのロータのシャフト内に配置 されているためである。第４図の要素４０によって表される油圧ポンプのロータ は、シャフトがロータに、第４図の開口部８２に嵌まっており、及び更に詳細に は、第２図のキー２７によって第４図のキー溝４２にぴったりと嵌め込まれてい るため、シャフトと一体の本体を形成する。この特別の場合には、前記ロータに は１２枚のベーン、即ち第４図の要素４１が設けられており、この種の他の可変 速駆動装置はベーンの数が異なっていてもよいということに着目しなければなら ない。同様に、第７図の要素５０によって表される油圧モータのロータはそのシ ャフト５３と一体である。これは、シャフト５３を第７図の開口部５２に締まり 嵌めし、第８図のキー８９をキー溝５４に導入することによって行われる。この 特別の場合には、油圧モータのロータには１０枚のベーン、即ち第７図の要素５ １が設けられており、この種の他の可変速駆動装置はベーンの数が異なっていて もよい。かくして、油圧ポンプのロータ、油圧モータのロータ、及びこれらのロ ータの夫々のシャフトは、全て、軸線２２を共通の幾何学的軸線として有する。 この軸線は、外側に関して不動であり、外側に関して不動の幾何学的軸線２３と 平行であり、この軸線から所定距離Ｅのところに配置されている。 両ロータは、多数の一体の部品によって構成された可変駆動アッセンブリ内に 配置されている。可変駆動アッセンブリのこれらの部品は、上述のように、幾何 学的軸線２３を中心とした回転以外の移動を行わない。可変駆動アッセンブリを 構成する要素を以下に説明する。 第３図の要素８は、油圧ポンプのシリンダの本体であり、可変駆動アッセンブ リの部品である。第３図のシリンダ自体２９、同じ図の側カバー３０、及び第５ 図のポートプレート３８が第４図のポンプのロータ４０を包囲する。ハウジング から第１図のスロット３２を通って突出した第３図のロッド３１もまた可変駆動 アッセンブリの部品であり、これを操作することによって、可変駆動アッセンブ リ全体をその幾何学的軸線２３を中心として回転させる。可変駆動アッセンブリ のこの部品は、第５図及び第６図に示し以下に説明するポートプレート、及び第 ８図に示す油圧モータのシリンダの本体及びそのカバーに接合されている。この 接合は、第８図のボルト３３によって行われる。これらのボルト３３は、第６図 及び第５図のボア３５及び３４に通し、第３図のボア６４にねじ込むことによっ て可変駆動アッセンブリ全体を互いに係止する。油圧ポンプのシリンダの凹所３ ６及び３７は、第３図でわかるように、第５図のポート開口部４４及び４５と夫 々整合しており、油圧ポンプのロータのベーンによって形成されており且つ一端 にある流体出口に連結されたチャンバ組を均質化する機能を有し、これと同時に 、油圧ポンプのロータのベーンによって形成されており且つ他端にある流体戻し 口に連結されたチャンバ組を均質化し、更に、これらは、油圧ポンプと油圧モー タとの間の流体流れをできるだけ大きくするのに役立つ。油圧ポンプのシリンダ のカバー３０には、二つの盲ポート１１３及び１１４が形成されている。これら のポートは、ポート４４及び４５に夫々面しており、高圧チャンバと低圧チャン バの均質化を更に推進する。 第８図の要素９は、油圧モータのシリンダ本体を表す。これもまた可変駆動ア ッセンブリの部品である。第８図のシリンダ３９、同じ図のその側カバー５５、 及び第６図のポートプレートが第７図のロータ５０を包囲する。油圧モータのシ リンダの凹所５６及び５７は、第８図でわかるように、第６図のポート開口部４ ６及び４７と夫々整合しており、油圧モータのロータのベーンによって形成され ており且つ一端にある流体出口に連結されたチャンバ組を均質化する機能を有し 、 これと同時に、油圧モータのロータのベーンによって形成されており且つ他端に ある流体戻し口に連結されたチャンバ組を均質化し、更に、これらは、油圧ポン プと油圧モータとの間の流体流れをできるだけ大きくするのに役立つ。油圧モー タのシリンダのカバー５５には二つの盲ポート１１５及び１１６が形成されてい る。これらのポートは、ポート４６及び４７に夫々面しており、高圧チャンバと 低圧チャンバの均質化を更に推進する。 第５図の出口ポート４４と接触した油圧ポンプのチャンバ組及び第６図の同じ ポート４６と接触した油圧モータのチャンバ組は、出口ポート自体によって表さ れる通路、その形状、及び第３図の凹所３６及び第８図の凹所５６とともに、単 一のチャンバを形成し、油圧ポンプから油圧モータへの流体の流れをできるだけ 滑らかにする。これは、更に、両ロータが、速度が異なるけれども、常に同じ方 向に回転するためであり、これによって、流体自体の慣性を完全に利用できる。 第５図のポートプレート３８には、コレクタ１０５が更に設けられ、このコレ クタの円弧は、低圧ポート４５の始端から終端まで延びている。その端部の正確 な位置は、油圧ポンプのベーンの基部に形成されたボア１０６の形状で決まる。 前記コレクタ１０５は、第５図の穴１０８を通して第６図の通路１００と連通し ている。通路１００は、高圧ポート４４及び４６を中央開口部４８及び４９と関 連させる。従って、前記コレクタ１０５は、この領域に配置された油圧ポンプの ベーンのヘッドと同様に高圧である。これは、ベーンが高圧領域にあるとき、前 記ボア１０６がコレクタ１０５と永久的に接触しているためである。同様に、第 ６図の隠れた面には、コレクタ１０５と同様の別のコレクタが設けられている。 このコレクタの円弧は、低圧ポート４７の始端から終端まで延びている。その端 部の開口部は、油圧モータのベーンの基部に形成されたボア１０７の形状に従っ て補正される。前記コレクタは第６図の穴１０９を通して通路１００と連通して おり、そのため、このコレクタは、この領域に配置された油圧モータのベーンの ヘッドと同様に高圧である。 第３図の別のコレクタ１１１は、油圧ポンプのシリンダの側壁３０に配置され ており、低圧ポート４５とほぼ同じ角度に亘って延びており、その角度は、コレ クタ１０５の開口部の角度との和が約３６０°となる角度である。この角度は、 ボア１０６の形状に応じて補正される。このコレクタ１１１は、この斜視図では 見えない、以下に説明する通路によって低圧チャンバと連通している。従って、 低圧領域に配置された油圧ポンプのベーンのヘッドもまた低圧である。これは、 この領域では、ボア１０６がコレクタ１１１と永久的に接触しているためである 。同様に、第８図のコレクタ１１２が油圧モータのシリンダの側壁５５に形成さ れており、低圧ポート４７の角度とほぼ等しい角度に亘って延びている。この角 度は、上文中に説明し且つ第６図では見えない油圧モータの高圧コレクタの角度 との和が約３６０となる角度である。この角度は、ボア１０７の形状に従って補 正される。このコレクタ１１２は、この斜視図では見えない通路によって低圧チ ャンバと連通しており、これを以下に説明する。従って、低圧領域に配置された 油圧モータのベーンのヘッドもまた低圧である。これは、この領域では、ボア１ ０７がコレクタ１１２と永久的に接触しているためである。 同様に、第５図の戻しポート４５と接触した油圧ポンプのチャンバ組、及び第 ６図の同様のポート４７と接触した油圧モータのチャンバ組は、戻しポート自体 が構成する通路、その形状、及び第３図の凹所３７及び第８図の凹所５７ととも に単一のチャンバを形成し、油圧ポンプから油圧モータへの流体の流れを可能な 限り滑らかにする。これは、両ロータが、速度が異なっているけれども、常に同 じ方向に回転しており、これによって、流体自体の慣性を完全に利用できるため である。 第５図及び第６図と関連して上文中に説明した、可変駆動アッセンブリと一体 のポートプレートに関し、このプレートは、通常は、一つの部品であって二重で なく、第２９図の線Ｍに沿った展開図を第３０図に示す。説明を容易にするため 、本明細書中では、二重の形態で示す。これは、第５図に４４及び４５で示す油 圧ポンプの領域のポート開口部の移相が第６図の出口４６及び４７の移相に関し てずらしてあるためである。ポートプレートには、第８図のシャフト２８を受け 入れるようになった中央開口部４８及び４９が設けられている。これらの開口部 は細長い形状を有する。これは、このように細長い形状でないと、二つのロータ の共通の幾何学的軸線２２と平行であり且つこの軸線から距離Ｅだけ間隔が隔て られた前記幾何学的軸線２３に関して可変駆動アッセンブリが回転するとき、油 圧モータのシャフトの表面２８が開口部の壁と接触し、かくして回転を妨げるた めである。更に、ポートプレートは、幾つかの部品からなる一体の組である可変 駆動アッセンブリの一部であるということを想起しなければならない。 更に、可変駆動アッセンブリの開始位置α＝０で、油圧モータの高圧チャンバ を、第８図の入口５によって、第３図の出口４を通して油圧ポンプの低圧チャン バと連通するようになったバイパスが設けられている。これは、第８図のステム ７に第８図のナット５８によって取り付けられ且つ固定された、第８図のトリガ ー６の所定の位置で行われる。この位置は、前記トリガーが、ハウジングと一体 の第９図のピン２と係合すると、トリガーが回転し、バイパスを閉鎖する。第８ 図の開口部５と第３図の開口部４との間は、第８図の貫通ボア６０、第６図のボ ア６２、第５図のボア６１、及び第３図のボア６３を通して流体連通している。 その作動を以下に説明する。 斜視図が複雑にならないようにするため、作動圧力以上の過剰の圧力を逃がす ための安全弁及びこの弁に連結されたクラッチは省略してある。しかしながら、 第２８図には両部品が示してある。 第１０図乃至第２１図には、可変駆動アッセンブリの三つの異なる作用位置と 対応する四つの断面からなる三つの群が示してある。第１群は、第１０図、第１ １図、第１２図、及び第１３図によって構成され、第２群は、第１４図、第１５ 図、第１６図、及び第１７図によって構成され、第３群は、第１８図、第１９図 、第２０図、及び第２１図によって構成される。紙面の広さの関係で、これらの 図は六枚の別々のシートに分けられている。部品、軸線、通路、等を示すために これらの図で使用した参照番号は、説明しようとする要素及びそれらの位置の両 方を明確にするため、上述の斜視図で使用したのと同じである。これらの図にお ける唯一の相違点は、油圧モータのロータ５０のベーンの数であるということに 着目しなければならない。ベーンは、第１３図、第１７図、及び第２１図では１ ２枚であるが、他の図に示す油圧モータのロータでは１０枚である。これに対し 、第７図、第１０図、第１４図、第１８図、及び第２７図に示す油圧ポンプのロ ータは１２枚のベーンを有する。この変化は許容範囲内にあり、本発明の本質的 な特徴を変えるものではない。 第１０図、第１１図、第１２図、及び第１３図の第１群は、可変駆動アッセン ブリの同じ位置についての四つの異なる横断面を示す。この位置は、開始位置と 呼ばれ、α＝０に対応する。第１４図、第１５図、第１６図、及び第１７図によ って構成される第２群は、可変駆動アッセンブリの中間位置を示し、幾何学的軸 線２３を中心とした前記アッセンブリのα＝０．５αMの回転に対応する。同様 に、第１８図、第１９図、第２０図、及び第２１図によって構成される第３群は 、α＝αMの回転に対応する最終位置に対応する。 第１群では、第１０図の断面は第１１図の断面の上方に位置し、第１１図の断 面は第１２図の断面の上方に位置し、第１２図の断面は第１３図の断面の上方に 位置すると考えられる。同様に、第２群では、第１４図は第１５図の上方に位置 し、第１５図は第１６図の上方に位置し、第１６図は第１７図の上方に位置する 。最後に、第３群では、第１８図は第１９図の上方に位置し、第１９図は第２０ 図の上方に位置し、第２０図は第２１図の上方に位置する。 三つの群において、可変駆動アッセンブリの幾何学的回転軸線２３と油圧ポン プのシリンダの幾何学的軸線６５とを結ぶ仮想線Ｗｂ、及び可変駆動アッセンブ リの幾何学的回転軸線２３と油圧モータのシリンダの幾何学的軸線６６とを結ぶ 仮想線Ｗｍの二つの仮想線がプロットしてある。ロータの共通の幾何学的軸線２ ２及び可変駆動アッセンブリの幾何学的回転軸線２３は、外側に関して不動であ る。従って、ロータの共通の幾何学的軸線２２と可変駆動アッセンブリの幾何学 的回転軸線２３とを結ぶＹ軸線で示す第３仮想線は、これらの全ての図で不動で ある。従って、可変駆動アッセンブリを幾何学的軸線２３を中心として回転させ ることによって形成した角度αは、仮想軸線Ｙ及びＷｂが形成する角度と一致す る。 これらの図の中央領域は、第２２図、第２３図、及び第２４図に拡大して詳細 に示してある。 第１０図、第１４図、及び第１８図は、第３図及び第４図に示す油圧ポンプの 同じ半径方向断面を、上文中に言及した三つの作用位置で示す。可変駆動レバー ３１は、これらの図面において、定置のハウジング１０のスロット３２を通して 幾何学的軸線２３を中心として角度αに従って回転させた三つの図示の作用位置 で示してある。第３図に参照番号８で示す油圧ポンプのシリンダの本体を可変駆 動アッセンブリの残りの部分に接合するねじ穴６４及び油圧ポンプのシリンダ２ ９もまた示してある。高圧領域４４のシリンダの凹所３６及び低圧領域４５の対 応する凹所３７もまた示してある。これらの凹所の役割は、上述のように、両チ ャンバ組の断面を大きくすること、これらを均質化すること、及び出口及び戻し ポートの夫々に向かう流体通路の断面を大きくすることである。これらの凹所は 、対応するポートとの間の接触領域で、対応するポートの断面と一致する。油圧 ポンプのロータ４０及びそのシャフト２５、並びに油圧ポンプのロータをそのシ ャフトに固定するためのキー２７もまた示してある。油圧モータのロータのシャ フ ト２８もまた示してあり、このシャフトは、油圧ポンプのロータのシャフトの内 部で同心であり、その中で自由に回転できる。これらの図面には、ロータの共通 の幾何学的軸線２２及び可変駆動アッセンブリの幾何学的回転軸線２３もまた示 してあり、両軸線は外側に関して不動である。これらの三つの図面には油圧モー タのシリンダは示してないけれども、可変駆動アッセンブリの作動を更によく理 解するため、油圧ポンプのシリンダの幾何学的軸線６５及び油圧モータのシリン ダの幾何学的軸線６６が更に示してある。可変駆動装置のこの態様では、上文中 に偏心率パラメータＥと定義した可変駆動アッセンブリの幾何学的回転軸線２３ と油圧ポンプのシリンダの幾何学的軸線６５との間の距離は、可変駆動アッセン ブリの前記幾何学的回転軸線２３と油圧モータのシリンダの幾何学的軸線６６と の間に存在する距離Ｅ′と同じである。本明細書中で明らかにした例以外の態様 の可変駆動アッセンブリでは、距離Ｅ′がＥと異なっていて、その他の特徴が同 じであってもよいということは明らかである。更に、バイパス通路６３が低圧チ ャンバへのその連結部とともに示してあり、同様に、安全弁の通路６７が高圧チ ャンバへのその連結部６８とともに示してある。下文で参照する他の図面には、 上文中で説明した参照番号の多くが用いてあり、従って、これらの参照番号につ いての説明は繰り返さない。 第１３図、第１７図、及び第２１図は、第７図及び第８図に示す油圧モータを 、上文中に言及した三つの作用位置で示す半径方向断面図である。これらの図で は、可変駆動装置のレバー３１は、幾何学的軸線２３を中心とした所定の角度α 回転させた三つの例示の作用位置で破線で示してある。第８図に参照番号３９で 示す油圧モータのシリンダの本体を可変駆動アッセンブリの残りの部分に接合す るボア及び対応するボルト３３、並びに油圧モータのシリンダ９もまた示してあ る。高圧領域４６のシリンダの凹所５６及び低圧領域４７の対応する凹所５７も また示してあり、これらの凹所の役割は、上述のように、両チャンバ組の断面を 大き くし、これらを均質化し、夫々の出口から戻しポートに向かう流体通路の断面を 大きくすることである。これらの凹所は、対応するポートとの間の接触領域で、 対応するポートの断面と一致する。油圧モータのロータ５０及びそのシャフト５ ３並びに油圧モータのロータをそのシャフトに取り付けるためのキー８９もまた 示してある。これらの三つの図面には、ロータの共通の幾何学的軸線２２及び可 変駆動アッセンブリの幾何学的回転軸線２３も示してある。これらの軸線は、両 方とも、外側に対して不動である。これらの三つの図面には、油圧ポンプのシリ ンダは示してないけれども、可変駆動アッセンブリの作動を更によく理解するた め、油圧ポンプのシリンダの中心６６及び油圧モータのシリンダの中心６５が更 に示してある。 更に、バイパス回転弁３の通路６０及び高圧チャンバからの入口開口部５及び 中間通路５９が示してある。バイパストリガー６もまた示してある。このトリガ ーを回転させることによって回転弁３をする。第１３図の開始位置α＝０では、 回転弁は、出口５が中間通路５９と完全に連通した所定位置にある。この位置で は、中間通路５９が通路６０、６２、６１、６３及び出口４と連通しているため 、高圧領域と低圧領域との間が完全に連結されており、その結果、油圧モータの ロータは自由に回転できる。これは、モータによって押し退けられた流体を油圧 ポンプが吸収できないためであり、これは、油圧ポンプのロータ及びシリンダが 同心であり、容積を押し退けることが全くできず、それにも関わらずバイパスを 通る流れがあるためである。このバイパスが設けられていない場合には、油圧モ ータのロータは、前記開始位置では回転に影響を全く及ぼすことができない。可 変駆動アッセンブリを回転させると、バイパストリガー６がハウジングと一体の ピン２と強制的に係合し、従って、前記回転弁３を賦勢するように回転し、可変 駆動アッセンブリが数度回転した後、出口５及び中間通路５９は全く連通してお らず、従ってバイパスが閉鎖される。これは第１７図の中間位置に示してあり、 勿 論、第２１図の最終位置にも示してある。ひとたび連通が切られると、油圧ポン プから出口ポート４４及び４６を通って来入する全ての流体を油圧モータで戻し ポート４７及び４５を通して油圧ポンプに向かって押し退けなければならない。 従って、油圧ポンプのロータの回転と油圧モータのロータの回転との間の比が固 定される。この比は、可変駆動アッセンブリの位置決め角度αの関数である。同 様に、可変駆動アッセンブリをその開始位置に向かって戻るように回転させると 、バイパストリガーが再びピン２と係合し、これによってバイパストリガーが上 述の方向と逆の方向に強制的に回転され、従って弁を反対方向に賦勢し、中間通 路５９を出口５と再び連通し、その結果、バイパスが開放する。バイパスの開閉 を行う可変駆動アッセンブリの回転範囲は、第９図のピン２の位置を、ハウジン グでのその固定位置を変えることによって或いは前記位置を外部から変えること ができる装置を設けることのいずれかによって変えるだけで変えることができる 。本明細書中に説明した可変駆動装置では、前記ピンは固定されている。本可変 駆動装置の幾つかの可能な用途では、位置α＝０で油圧モータのロータ及びその シャフトが全く動かないようにバイパスアッセンブリをなくすことに関心が持た れているということに着目しなければならない。これは、油圧モータのロータ及 びそのシャフトが動くということは、流体が油圧ポンプに向かって排出されると いうことを意味するためである。油圧ポンプのロータは、この位置では完全に自 由に回転するけれども、油圧ポンプは、この位置では、流体の容積を全く吸収で きない。 低圧領域への入口通路８０もまた示してあり、この通路は、開口部６７内に受 け入れられた安全弁と連通している。安全弁は、第１０図乃至第２１図には示し てないが、第２８図に示してある。安全弁の機能は、作動圧力と考えられる圧力 よりも高い圧力即ち過圧を吸収することであり、このような過圧が生じると、高 圧チャンバ及び低圧チャンバを分離状態に保持する弁が作動し、両チャンバを連 通させ、高圧領域の過圧を弁が閉鎖するまで、即ち最大作動圧力に達するまで減 少する。 第１１図、第１５図、及び第１９図は、油圧ポンプと近接した第５図に示すポ ートプレートの断面を三つの異なる作用位置で示す。第１２図、第１６図、及び 第２０図は、油圧モータと近接した第６図に示すポートプレートの断面を三つの 異なる作用位置で示す。上述のように、ポートプレートは、第２９図の線Ｍに沿 った展開図である第３０図の概略図に示すように、通常は単一の本体である。し かしながら、斜視図及び第１０図乃至第２１図では、前記プレートは、二重のプ レートであるものとして示してある。これは、油圧ポンプの近くのポート領域、 即ち開口部４４及び４５と、油圧モータ近くのポート領域、即ち開口部４６及び ４７との間でポートプレートに存在するずれを更に明瞭に示すためである。第１ ０図乃至第２１図に示す可変駆動アッセンブリの三つの位置と対応する、対をな した図である第１１図及び第１２図、第１５図及び第１６図、及び最後に第１９ 図及び第２０図には、これらの図ではロッド３１は見えないけれども、ロッド３ １が破線で示してある。第１１図及び第１２図に示す開始位置では、油圧ポンプ のシリンダの幾何学的軸線６５がロータの中央２２と一致しているため、回転中 心２３と油圧ポンプのシリンダの中央６５とを結ぶ軸線Ｗｂが、幾何学的軸線２ ３とロータの共通の幾何学的軸線２２とを結ぶＹ軸線と重なる。軸線Ｗｍは、幾 何学的軸線２３と油圧モータのシリンダの幾何学的軸線６６とを結ぶ。かくして 、開始位置では、ロータの共通の幾何学的軸線２２が幾何学的軸線６５と一致し ているため、油圧ポンプのロータはそのシリンダと同心であり、そのシャフトで 強制的に回転させたとき、流体を出口ポートを通して油圧モータに押し退けず、 従って、油圧モータのロータを強制的に回転させることがない。第１５図及び第 １６図に示す中間位置では、ロッド３１によって可変駆動アッセンブリに回転が 加えられている。この回転はその最大値の半分に等しい。かくして、油圧ポンプ の シリンダの幾何学的軸線６５は幾何学的軸線２３を中心としてα＝０．５αMの 角度だけ回転させてあり、ロータの幾何学的軸線２２から遠ざかるように移動す る。これは、ロータがそのシリンダと同心でないためであり、油圧ポンプは流体 を出口ポートを通して油圧モータに向かって押し退ける。同様に、この中間位置 では、油圧モータのシリンダの中心６６が幾何学的軸線２３を中心としてα＝０ ．５αMの角度だけ回転させてあり、及び従って、開始位置ではロータに関して 最大に偏心していた油圧モータのシリンダは、この位置では、ロータに関して同 心に近い位置にある。油圧ポンプのロータを回転させたときに油圧ポンプが出口 ポート４４及び４６を通して油圧モータに向かって送出した全ての流体を油圧モ ータから油圧ポンプに戻しポート４５及び４７を通して戻さなければならない。 この目的のため、不動の幾何学的軸線２２を持つロータに関するその時点でのシ リンダの位置で決まる所定回数だけ油圧モータのロータを強制的に回転させる。 この回転数は、一つの決定された位置以外では、油圧ポンプのロータの回転数と 異なる。最終位置では、レバーをαMだけ回転させる。これは、油圧ポンプのロ ータがそのシリンダとほぼ接している状態に相当する。油圧モータのロータの幾 何学的軸線２２は、そのシリンダの幾何学的軸線６６に最も近いところに配置さ れている。従って、油圧ポンプのロータのシャフトに回転を加えたとき、最大量 の流体が出口ポートを通して油圧モータに向かって押し退けられ、油圧モータの ロータは、油圧ポンプから受け取った流体の各単位容積当たり最大数回転する。 油圧モータのロータの回転数と油圧ポンプのロータの回転数との間の比即ち関係 は、最大である。 油圧モータのロータの角速度ωｍ（α）と油圧ポンプのロータに加えられた角 速度ωｂとの間の関係は、可変駆動アッセンブリの位置を決定する角度αの関数 である。 ここで、βは、第２２図の油圧ポンプのポート二分線６９と軸線Ｗｂに対する 垂線との間の角度であると定義され、ρは油圧モータのポート二分線７０と軸線 Ｗｍに対する垂線との間の角度であると定義される。この特定の場合のポート二 分線、及びβ及びρの値を以下に説明する。この等式では、θは、軸線Ｗｂ及び Ｗｍによって構成される角度であり、Ｈｂ及びＨｍは、油圧ポンプ及び油圧モー タの夫々の厚さであり、Ｒｂ及びＲｍは、油圧ポンプ及び油圧モータの夫々のシ リンダの半径である。 この最終位置に到っても、油圧モータのシリンダはそのロータに関して同心と はならない。これは、同心になってしまうと、油圧モータは油圧ポンプから受け 取った流体の容積を押し退けることが全くできなくなり、そのために機構が壊れ てしまうためである。この破壊は、θがαMよりも大きい場合には、０とαMとの 間の任意の位置αについて起こらない。特定の図示の場合には、ロータをシリン ダ内に開始位置αで受け入れるため、油圧モータのシリンダを拡張させる必要が ある。 以上の説明は、α＝０の可変駆動アッセンブリの開始位置と対応する第２２図 の拡大概略図で更によく理解できる。この位置では、油圧ポンプのシリンダの幾 何学的軸線５６がロータの共通の幾何学的軸線２２と重なっている。第２３図の 拡大図は、α＝０．５αMの可変駆動アッセンブリの中間位置と対応する。第２ ４図の拡大図は、α＝αMの最終位置と対応し、この位置では、油圧モータのシ リンダの幾何学的軸線６６がロータの共通の幾何学的軸線２２と重なる位置には 到っていないが、この位置に最も近い位置にある。可変駆動アッセンブリの可能 な位置のうちの任意の位置において、油圧ポンプのシリンダの幾何学的軸線６５ 及び油圧モータのシリンダの幾何学的軸線６６は、可変駆動アッセンブリの幾何 学的回転軸線２３に中心を持つ半径Ｅの円周７１上にある。可変駆動アッセンブ リの回転軸線２３と油圧モータのシリンダの中心６６との間の距離が異なる（Ｅ ′はＥとは異なる）と、可変駆動アッセンブリの可能な位置のうちの任意の位置 において、油圧モータのシリンダの中心が円周７１と同心の半径Ｅ′の別の円周 上にある。第２２図、第２３図、及び第２４図は、とりわけ、本明細書中に説明 した種類の可能な可変速駆動装置のうちの任意の装置及びこの特許の目的につい て実行される計算を更に明瞭にする目的のために示してある。可変駆動アッセン ブリにその幾何学的回転軸線２３に関して結果的に作用するトルクは、全ての作 動位置、即ち可変駆動アッセンブリの全ての位置でゼロであり、これは、この特 許の独立項の一つと対応する。 第１８図において、油圧ポンプの領域におけるポート二分線は、仮想直線６９ として定義され、この仮想直線は、この最終位置では、ロータの中心２２及び油 圧ポンプのシリンダの中心６５を通る。ロータの共通の幾何学的軸線２２を通る 水平線に関して角度β＝０．５αMずらしてあるこの線６９は、このように選択 される。これは、この特許で求められた効果にとって最も望ましいということが わかっているためである。しかしながら、他の線を選択することができる。更に 、ポート二分線６９は、第２２図、第２３図、及び第２４図の拡大図にも同じ参 照番号を附した実線で示してある。これは、可変駆動アッセンブリと一体で回転 するため、Ｗｂに対する垂線に関して常に同じ角度β＝０．５αMをなす。第１ ０図、第１４図、及び第１８図では、油圧ポンプの高圧領域と低圧領域とを分け る直線は、油圧ポンプのロータの各回転毎のチャンバの数と同数の数だけ前記二 分線６９に関して揺動し、油圧ポンプのポート二分線である前記直線が油圧ポン プの高圧領域と低圧領域とを分ける線であると考えられる。第２２図、第２３図 、及び第２４図を検討すると、油圧ポンプの高圧が可変駆動アッセンブリに作用 す るため、油圧ポンプのシリンダの中心６５を通り且つ油圧ポンプのポートに対し て直角の図示の方向を持ち且つ大きさがＦｂのベクトルが生じるということがわ かる。このベクトルの大きさは周知であり、以下の等式に等しい。 Ｆｂ＝２ＨｂＲｂＰ Ｈｂは、上述のように、油圧ポンプの厚さであり、Ｒｂは油圧ポンプのシリン ダの半径であり、Ｐはその瞬間での流体の高圧であり、前記力は、外側に作用す る反作用として可変駆動アッセンブリの幾何学的回転軸線２３に関してトルクの みを発生する。このトルクは、以下の等式に等しい。 Ｍｂ＝ＥＦｂsin(β)＝ＥＦｂsin(０．５αM) 油圧モータのポート二分線７０が既に定義されているものとすると、この二分 線が油圧モータのシリンダの中心６６を通過し且つ中心６６を通るＷｍに対する 垂線に関して−ρの角度ずらされていなければならないため、油圧モータにより 可変駆動アッセンブリに作用する高圧により生じる力は、中心６６を通るベクト ルＦｍである。このベクトルの大きさは次の通りである。 Ｆｍ＝２ＨｍＲｍＰ Ｈｍは、上述のように、油圧モータの厚さであり、Ｒｍは油圧モータのシリン ダの半径であり、Ｐはこの瞬間での流体の高圧である。油圧ポンプから油圧モー タの高圧チャンバへの通路内で生じる圧力損失は、これらの間に搾りが実際上な いために無視した。前記力Ｆｍは、外部に関し、可変駆動アッセンブリの幾何学 的回転軸線２３を中心としたトルクを発生する。このトルクは、以下の等式に等 しい。 Ｍｍ＝−Ｅ’Ｆｍsin(ρ) 主条件を、可変駆動アッセンブリに関して結果的に発生したトルクがゼロであ るものと仮定すると、 ＥＦｂsin(０．５αM）−Ｅ’Ｆｍsin(ρ)＝０ 及び従って、 ρ＝arcsin(ＥＦｂsin(０．５αM)/(Ｅ’Ｆｍ)) Ｆｂ及びＦｍの夫々の値を置換し、 ρ＝arcsin(ＥＨｂＲｂsin(０．５αM)/(Ｅ’ＨｍＲｍ)) 油圧モータのシリンダの幾何学的軸線６６とロータの共通の幾何学的軸線２２と の間の距離Ｅ′が偏心率パラメータＥと等しい場合には、第２２図、第２３図、 及び第２４図からわかるように、以下の等式が成立する。 ρ＝arcsin(ＨｂＲｂsin(０．５αM)/(ＨｍＲｍ)) かくして、本発明の実際の実施例では、これらの条件をあてはめることによっ て、可変駆動アッセンブリに作用する結果的なトルクは、そのいかなる位置にお いても、実際上ゼロとなる。 油圧モータのポート二分線は、油圧ポンプのポート二分線をβ＝０．５αM変 位させることによって、可変駆動アッセンブリがどのような位置にあっても結果 的に作用するトルクがゼロであり、油圧ポンプのロータの回転速度と関係がない ようにするため、常に前記角度−ρだけずらされていなければならない。添付図 面に示す特定の例で選択された値と異なるβの値について、可変駆動アッセンブ リのどのような位置でも可変駆動アッセンブリに結果的に作用するトルクがゼロ であるようにρの別の値が選択された。 とりわけ、自動車産業用の冷却装置に適用された可変速駆動装置を第２５図乃 至第３０図に明瞭化を図るための例として示す。これらの図では、上文中に説明 したのと同じ参照番号が附してあり、従って、説明を繰り返さない。本発明の本 質を変えないにも関わらずアッセンブリ内の機構の理解を助ける、前記図面に示 す追加の要素のみに言及する。 第２６図は、第２５図のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ線に沿った可変速駆動装置の長手方向 断面図である。第２８図は、第２５図のＥ−Ｆ線に沿った可変速駆動装置の長手 方向断面図である。 第２５図は、代表的には、２６のＧ−Ｈ線に沿った油圧ポンプの断面図である 。この図は、第１０図、第１４図、及び第１８図に示す断面図とは配向が逆にな っているということに着目すべきである。前記第２５図では、ロータ４０及び５ ０をそのシャフト２５にキー２７及び８９で連結する代わりに、同じ機能を持ち 且つ応力分布を改善するスプライン継手７２及び９６を使用する。更に、油圧モ ータのシャフト２８は、ベアリング９０により、油圧ポンプのロータのシャフト ２５内で自由に且つこのシャフトと同心に回転するということがわかる。第２９ 図は、第２６図のＩ−Ｊ線に沿った、第２５図と逆方向から見た図である。この 図にはポートプレートが示してある。この図の配向は、第１０図乃至第２１図と 同じである。同様に、第２７図は、第２６図のＫ−Ｌ線に沿った油圧モータの断 面図である。この図の配向は、この場合には、第１３図、第１７図、及び第２１ 図に示す油圧モータの断面図と正確に同じである。この図では、ロータ５０をシ ャフト５３にキー５９で連結する代わりに、同じ機能を持ち且つ応力分布を改善 するスプライン継手９６を使用する。 第２６図は、駆動システムに連結されるプーリ７６を示す。このプーリは、油 圧ポンプのシャフト２４と一体である。ハウジングの両端には、流体リテーナ用 の凹所８１及び９７が配置されている。これらの凹所は、アッセンブリのシール を行うために設けられている。更に、この図には多数のＯ−リングが示してあり 、これらのＯ−リングは、全て、参照番号９１が附してある。これらのＯ−リン グは、回転時又は静止時に部品間で起こる可能性がある流体の漏れをシールする ために設けられている。油圧モータのシャフト２１の中央領域の内部には、通路 ９２がシャフトと同心に設けられている。この通路は、高圧流体をこの通路を通 して流し、摩擦ベアリング９０及び二重偏心ベアリング１４及び１５を貫通ボア １１７及び１１８を通して潤滑するために設けられている。高圧は、前記通路９ ２ とポートプレートの中央キャビティとを連通させる通路９８を通して通路９２内 に導入される。中央キャビティは、プレートを二枚の本体からなるものとして示 した上述の実施例では４８及び４９である。ここでは、キャビティは一つであり 、参照番号９９が附してある。この実施例では、キャビティ９９は、ポートプレ ート内を延びる第２９図に示す半径通路１００を通して高圧領域と連通している 。二重偏心ベアリング１４及び１５から、これらのベアリングのシャフトと座と の間から漏出する流体は、高圧であるため、有害な軸線方向スラストを凹所８１ 及び９７内に受け入れられたリテーナに作用させる。これをなくすため、リテー ナとこれらのリテーナの底面壁との間に残る空間を、通路７３及び７１を通して 低圧チャンバと連通させる。これらの通路７３及び７１は、二重偏心ベアリング １４及び１５に受け入れられているため、不動である。この通路７１は、可変駆 動アッセンブリが回転する、ハウジングの両側に設けられたベアリングの円筒形 の周囲１７に形成されたスロットであり、通路８５が、前記スロット７１上で回 転したとき、流体流れを遮断することなくその全ての回転行路においてスロット 上で一致できるように、αMよりも僅かに大きい角度をなした開口部を有する。 この通路８５は、通路８６及び８７に連結されており、これらの通路８６及び８ ７は、通路８５を低圧チャンバと連通させ、漏れた流体はこれによって回収され 、低圧に通される。 シャフト２０及び２１の中心部内に存在する圧力は、これらのシャフト間に強 力なスラストを発生し、これらのシャフトを軸線方向に離間する。スラストは、 油圧ポンプのシャフト用の軸線方向ニードルベアリング８３及び油圧モータのシ ャフト用の軸線方向ニードルベアリング８４によって吸収される。 更に、第２６図には、第２５図のベーンの基部にあるボア１０６と重なる高圧 コレクタ１０５が示してある。コレクタの開口部は、上述のように前記開口部を 捕正するため、ベーンの基部に形成されたボアの直径を考慮に入れて低圧ポート ４５の逆側を低圧ポートの後端からその前端まで延びている。このコレクタは、 貫通ボア１０８を通した高圧チャンバとの連通もまた示してある第２９図から更 に明瞭に理解される。貫通ボア１０８は、高圧ポート４４及び４６をポートプレ ートの中央キャビティ９９に連結する通路１００と連通している。第２９図に示 す面の逆側の面には、上述のコレクタと同様であるが上述のコレクタに関して移 相がずらしてある第２コレクタが設けられている。第２コレクタは、第２９図で は見えないが第２６図に示してあり、参照番号１２３が附してある。第２コレク タは同様の機能を持ち、この機能は上文中に説明してあるため、ここではこれ以 上説明しない。第２６図には、ベーンの基部に設けられた低圧コレクタ１１１及 び１１２が同様に示してある。これらのコレクタの開口部を高圧コレクタ１０５ 及び１２３の開口部に加えると、約３６０°となる。低圧コレクタの開口部は、 ベーンの基部での直径に応じて補正される。ベーンの基部にあるこれらのコレク タは、通路１２０及び１２１によって、通路８５、８６、及び８７を通して、低 圧チャンバと連通している。これらもまた既に言及されており、これ以上説明し ない。 第２８図は、吐き出し弁即ち安全弁を示し、この弁は、高圧領域の流体圧力が 最大許容圧力を越えた場合、通路６８を通して高圧領域と連通し、通路８０を通 して低圧領域と連通し、圧力を再び最大許容値に減少する。前記連通は、その後 、再び遮断される。安全弁の作動は第２８図で十分に明らかであると考えるため 、安全弁についてこれ以上説明しない。この図では、第１図のキー１６の代わり に、同じ機能を持ち且つ締結作用が更に効率な第２６図のボルト１１９を使用す る。第９図の回転弁のナット５８は、第２８図では、参照番号１２５を附した外 弾性固定リングに代えてある。第２８図には、ステム１２４が更に示してあり、 このステムは、任意の機構により外方に引っ張られ、安全弁７８を開放し、クラ ッチを切るのと同様の機能を果たす。 第２５図は、コンペンセーション流体で充填するためのキャップ１２７を示す 。このキャップにはレベルロッド（第２５図の断面には示してない）が組み込ん である。第２６図及び第２９図のボア１２６は、可変駆動アッセンブリ内へのコ ンペンセーション入口である。 レギュレータ、即ち油圧モータのロータのシャフトに連結されており、油圧モ ータのロータの回転速度を強制的に特定の低い速度にし、この速度を油圧ポンプ のロータの回転速度に関わらず一定に保持するために可変駆動アッセンブリのレ バーを作動する装置は、全ての図面において省略してある。前記レバーについて 作動する機構は非常に簡単である。図面には、前記レギュレータは含まれていな い。これは、種々のレギュレータを適用できるためである。これらのレギュレー タは、本可変速駆動装置に非常に容易に連結できる。 本発明の主要な利点の一つは、可変駆動アッセンブリのシールが極めて簡単で あるということによる。第１図、第９図、第２６図、及び第２８図では、可変駆 動アッセンブリ全体の唯一可能な流体漏れはベアリング１０２と開口部１０３及 び１０４との間の係合部を通して、及びロータのシャフト２０及び２１と第１図 及び第９図のそれらのベアリング１４′及び１５′との係合部を通して起こる。 シャフトとベアリングとの間の嵌め合いが油圧ポンプ及びモータで一般的であり 且つ通常であるため、及び正しくなされているため、１０２と１０３及び１０４ との嵌め合いのみに言及する。これは、ロータのシャフト２０及び２１の嵌め合 いと同様であるが、幾分大きい所定の直径を有し、回転の大きさを実際上無視で きるという特徴を有する。これは、可変駆動機構即ちレバーを賦勢して速度比を 、その液密性が、Ｏ−リング９１を考慮して非常に効率的であるように変更した ときにだけ起こるためである。従って、このシステムは、他のシールシステムで 起こる摩擦及び他の可能な複雑化の要因がないため、非常に簡単であり且つ効率 的である。 図示の例では、油圧モータのロータのシャフトが油圧ポンプのシャフト内に係 合しているが、ベアリング９０が設けられているために自由に回転できる、ロー タのシャフトの位置に関し、両シャフトの外端を、幾つかの周知のベーンポンプ 及びモータにおけるように、その間に物理的な接触なしに、固定でき、これによ って、ポートプレートの中央開口部をなくす。 以上の全ての記載から、この可変速駆動装置は非常に簡単であり且つコンパク トであり、速度変更の機能を完全に果たし、容積が非常に小さいということが明 らかである。 例えば、上文中に説明し且つ特許請求した可変速駆動装置は、２００bar及び それ以上の圧力で液密性についての問題点なしに作動し、従って当該技術分野の 現状で得られるよりも かに高いトルク及び動力を伝達する。入力シャフトと出 力シャフトとの間の速度比は約１：８程度まで高くすることができる。 例として、本発明による可変駆動装置は８２５HPの動力を伝達でき、２３４kg の重量を持ち上げることができ、小さな動力、例えば７０HPについては、可変駆 動装置は最小２８kgの重量を持ち上げることができる。 これらの利点により、多くの場合、本発明による可変駆動装置の使用は容易で あり、費用が安く、従って可変駆動装置の可能な用途の範囲は非常に広い。これ らの用途の幾つかを以下に説明する。しかしながら、この選択は限定であると考 えることはできない。 ボール盤、旋盤、フライス盤、研削盤、等の工作機械の分野では、本発明によ る可変駆動装置は、切削工具の速度又はブランクの速度を連続的に容易に及び有 意の損失なしに変化させることができる。例えば、旋盤では、工具がブランクの 回転中心に近付くときにブランクの速度を高めることによって最適の切削速度を 一定に保つことができる。 可変速駆動装置は、テキスタイル機械の分野にも適用できる。テキスタイル機 械には、全て同様の問題点がある。例えば、ガラ紡績では、機械の始動及び停止 の問題点を簡単な方法で動力を消費せずに解決し、高価なクラッチを設ける必要 をなくし、所望に応じて加速及び減速も行うことができる。加速及び減速は、ク ラッチでは行うことができない。更に、一つの速度から別の速度に、いつでも、 例えば、紡糸試料を得るために変えることができる。本発明の可変駆動装置のテ キスタイル機械の用途での別の重要な利点は、慣性力に打ち勝つための高い追加 の動力を始動中に使用する必要がないため、機械のモータの動力を小さくできる ということである。 自動車産業では、上述の可変駆動装置は、ギアボックス及びクラッチに代わる ことができ、速度比を連続的に変化させることができ、更に、自動車の所望の性 能を研究し、各速度に対して最適のトルクを発生でき、ホイールの回転数とモー タの回転数との間に特定の速度比をつくりだすため、可変駆動装置の制御機構を プログラムすることができる。更に、全く変更を施すことなく、種々の運転領域 （市中走行、路上走行、高速走行、等）についての種々のパラメータをプログラ ムでき、運転者は一つのパラメータを車輛の運転台で選択できる。 可変駆動装置の用途の別の例は、空調機用のコンプレッサが構成する。これら のコンプレッサは、特定の回転数で最適の作動点に達するが、回転数が可変のモ ータに連結されており、通常は最適の回転数で作動しない。以上説明した可変駆 動装置の作動は、小さなチップ及び出力が非常に小さいモータで制御でき、コン プレッサの回転数を所望の通りに調節でき、即ち、前記コンプレッサが提供する 冷却力を所望の通りに調節して効率及び性能においてかなりの利得を得ることが できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，Ｂ Ｙ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ， ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ 【要約の続き】 （３９）の幾何学的軸線をこれらのシリンダの対応する ロータ（４０、５０）の軸線に関して近づけ、又は遠ざ け、かくして油圧ポンプのロータ（４０）の回転速度と 油圧モータのロータ（５０）の回転速度との間の比を変 化させる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 油圧ポンプ及び油圧モータからなる種類の可変速駆動装置であって、油 圧ポンプによって押し退けられた流量が油圧モータによって受け取られ、次いで 油圧ポンプに戻されなければならないように油圧ポンプと油圧モータとの間の閉 鎖回路での流体循環によって動力の伝達を行い、油圧ポンプ及び油圧モータが両 方とも、シリンダ（２９、３９）及びロータ（４０、５０）によって構成された ベーンポンプであり、ロータ（４０、５０）からベーン（４１、５１）が半径方 向に延び、これらのベーンは、外方に延びることによって、前記シリンダの内壁 に当たり、横方向では二つのカバー（３０、５５）に当たり、互いに液密のセル を形成し、ロータ（４０、５０）のシャフトを通して外方に突出させる中央開口 部が前記カバーの一方又は両方に設けられ、油圧ポンプのロータ（４０）と油圧 モータのロータ（５０）との間のゼロと最大値との間の任意の回転比を、油圧ポ ンプのロータ（４０）の偏心率、油圧モータの偏心率、又は油圧ポンプ及び油圧 モータの両方の偏心率を変化させることによって得る、可変速駆動装置において 、 油圧ポンプのシリンダ（２９）、油圧モータのシリンダ（３９）、及びこれら のシリンダの夫々の端カバー（３０、５５）が可変駆動アッセンブリを構成する 一体の本体を形成し、これらのシリンダの幾何学的軸線（６５、６６）は、平行 であるが一致しておらず、前記可変駆動アッセンブリの唯一可能な移動は、支持 部材（１０、１１）に関して不動であり且つシリンダの前記幾何学的軸線（６５ 、６６）と平行な第３幾何学的軸線（２３）に関する回転であり、 油圧ポンプのロータ（４０）及び油圧モータのロータ（５０）は、前記支持部 材（１０、１１）に関して不動であり且つ偏心した位置に、油圧ポンプ及び油圧 モータのシリンダの幾何学的軸線（６５、６６）と平行であり且つ前記第３幾何 学的軸線（２３）に関して距離（Ｅ）だけずらされた共通の幾何学的軸線（２２ ） を有し、両ロータ（４０、５０）は、前記共通の幾何学的軸線（２２）に関して 互いに独立して回転でき、 前記可変駆動アッセンブリの回転は外側から与えられ、ロータ（４０、５０） の夫々のシリンダ（２９、３９）に関する偏心率を変化させることによって、油 圧ポンプのロータ（４０）と油圧モータのロータ（５０）との間の前記回転比を 変化させ、前記支持部材に関する可変駆動アッセンブリの位置は角度αによって 定められ、α＝０は、油圧ポンプのシリンダ（２９）及びそのロータ（４０）が 同心の開始位置と対応する、可変速駆動装置。 ２． 前記可変駆動アッセンブリと一体であり、及び従って前記幾何学的軸線 （２３）に関して前記可変駆動アッセンブリとともに回転する、油圧ポンプと油 圧モータとの間に設けられた少なくとも一つの中央ポートプレート（３８、４３ ）を有し、前記中央ポートプレート（３８、４３）には、油圧ポンプと油圧モー タとの間に二つの通し開口部（４４、４６；４５、４７）が設けられ、前記開口 部（４４；４５）は、油圧ポンプとの接触領域において、油圧ポンプのポート二 分線（６９）に関して対称に形成されており、前記開口部（４６；４７）は、油 圧モータとの接触領域において、油圧モータのポート二分線（７０）に関して対 称に形成されており、前記二分線（６９、７０）は、第１開口部（４４及び４６ ）が油圧ポンプの実際上全流体排出領域を油圧モータの流体受け入れ領域と連通 し、これによって単一の高圧チャンバを形成し、これに対し、第２開口部（４５ 及び４７）が油圧モータの実際上全流体戻し領域を油圧ポンプの流体進入領域と 連通し、これによって単一の低圧チャンバを形成するように、油圧ポンプと油圧 モータとの間の角変位を橋渡しするため、方向が一致せず、従って、油圧ポンプ 及び油圧モータのポート二分線は、油圧ポンプ及び油圧モータの夫々の高圧チャ ンバと低圧チャンバとを分ける直線であり、前記ポートプレートには、更に、ロ ータ（４０、５０）の整合したシャフトを通す目的の第３中央開口部（４８、４ ９） が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の可変速駆動装置。 ３． 油圧ポンプのシリンダ（２９）に及ぼされる流体圧力により前記第３幾 何学的軸線（２３）に作用するトルクが、油圧モータのシリンダ（３９）に及ぼ される流体圧力により同軸線（２３）に作用するトルクと大きさが同じであり且 つ方向が逆であり、従って、前記第３幾何学的軸線（２３）に結果的に作用する トルクがゼロであるように、その構造的パラメータが、以下の等式、即ち、 ＥＨｂＲｂsin(β)−Ｅ’ＨｍＲｍsin(ρ)＝０ を満たし、 ここで、 βは、油圧ポンプのポート二分線（６９）と、前記第３幾何学的軸線（２３） を油圧ポンプのシリンダの幾何学的軸線（６５）と結ぶ幾何学的軸線（ｗｂ）に 対する垂線との間の角度であり、 ρは、油圧モータのポート二分線（７０）と、前記第３幾何学的軸線（２３） を油圧モータのシリンダの幾何学的軸線（６６）と結ぶ幾何学的軸線（ｗｍ）に 対する垂線との間の角度であり、 Ｈｂ及びＨｍは、油圧ポンプ及び油圧モータの夫々の厚さであり、 Ｒｂ及びＲｍは、油圧ポンプのシリンダ（２９）及び油圧モータのシリンダ（ ３９）の夫々の半径であり、 Ｅ及びＥ′は、前記第３幾何学的軸線（２３）と油圧ポンプのシリンダ（２９ ）及び油圧モータのシリンダ（３９）の夫々の幾何学的軸線（６５、６６）との 間の距離である、ことを特徴とする請求項２に記載の可変速駆動装置。 ４． 可変駆動アッセンブリ及びロータ（４０、５０）のシャフト（２４、２ ０、２５；２８、５３、２１、８８）が二重偏心ベアリング（１４、１５）によ って前記支持部材（１０、１１）に配置され、各ベアリングには、ロータの対応 するシャフト（２０、２１）を通すための内偏心ボア（１４′、１５′）及び外 偏心円筒面（１７、１０２；１７、１０２）が設けられ、円筒面上で相補的円筒 面（１８、１０３；１９、１０４）が摺動し、これらの相補的円筒面は、この目 的で可変駆動アッセンブリの対応するシリンダ（２９、３９）の側面に形成され ており、前記円筒面（７、１０２；１８、１０３；１９、１０４）は、前記第３ 幾何学的軸線（２３）と同軸である、ことを特徴とする請求項１、２、又は３に 記載の可変速駆動装置。 ５． 前記二重偏心ベアリング（１４、１５）は、摩擦ベアリングである、こ とを特徴とする請求項４に記載の可変速駆動装置。 ６． 可変駆動アッセンブリと、前記支持部材（１０、１１）と一体のハウジ ングとの間の液密性は、前記外円筒面（１７、１０２；１７、１０２）及び相補 的円筒面（１８、１０３；１９、１０４）との間の嵌め合い及び液密シールを配 置することによって得られる、ことを特徴とする請求項４に記載の可変速駆動装 置。 ７． 油圧ポンプのロータ（４０）及び油圧モータのロータ（５０）は、二つ の対応するシャフト（２４、２０、２５、及び２８、５３、２１、８８）に固定 されており、前記シャフトは、油圧ポンプのロータ（４０）の回転速度を油圧モ ータのロータ（５０）の回転速度と異なるようにすることができるように、前記 共通の幾何学的軸線（２２）に沿って整合しているが互いに一体でなく、両速度 の間の比は、前記支持部材（１０、１１）に関する前記可変駆動アッセンブリの 角度位置（α）に従って変化する、ことを特徴とする請求項１乃至６のうちのい ずれか一項に記載の可変速駆動装置。 ８． 高圧チャンバと低圧チャンバとの間のバイパス通路（５、６０、６３、 ４）、及び前記支持要素（１０、１１）に関する前記可変駆動アッセンブリの角 度位置に応じて前記バイパス通路を通る流体の流れを開閉するための弁（３）を 有し、前記弁（３）により、可変駆動アッセンブリが開始位置（α＝０）にある とき、流体をチャンバ間で流すことができ、可変駆動アッセンブリが前記開始位 置から遠ざかるように移動するとき、可変駆動アッセンブリを数度回転させた後 に完全閉鎖が得られるまで前記流体の流れを徐々に閉鎖でき、その結果、前記弁 （３）は可変駆動アッセンブリを支持部材（１０、１１）に関して前記開始位置 （α＝０）から遠ざかるように回転させるとき、クラッチ解除機能を行い、可変 駆動アッセンブリが反対方向に回転するとき、クラッチ機能を行い、油圧モータ のシャフトの回転は可変駆動アッセンブリの前記開始位置（α＝０）で自由であ る、ことを特徴とする請求項２乃至７のうちのいずれか一項に記載の可変速駆動 装置。 ９． 前記弁（３）は、内部通路（６０）及び側開口部（５９）を持つ回転弁 であり、この弁はその角度位置に応じて流体の流れの開閉を行い、この弁には、 ステム（７）が同心に且つ一体に設けられ、このステムにはトリガー（６）が配 置され、このトリガーは、可変駆動アッセンブリが前記開始位置（α＝０）の近 くにある位置で、支持部材（１１）と一体のストップ（２）との係合時に弁を回 転させる、ことを特徴とする請求項８に記載の可変速駆動装置。