Rotary fluid pressure device equipped with a modular multi-speed control mechanism

本発明は、回転型流体圧力装置に関し、より具体的には、単一速度と多速度の選択を備えた上記装置に関する。

本発明は、様々なポンプ及びモーター構造と組合わせて用いることができ、これにはカムローブ型のような様々なタイプの流体変位（ディスプレースメント）機構が含まれるが、特に、ジェローター型の流体変位機構を有する流体モーターとともに用いる時に利点があり、これについては以下に記載する。 本発明は、様々なタイプの弁機構を有する流体モーターと組合わせて用いることもでき、特に、ディスク弁型の流体モーターと組合わせて用いる時に利点がある。 従って、以下、ディスク弁ジェローターモーターと組合わせて本発明について説明するが、これは、本発明の範囲を制限することを意図したものではない。

スキッド−ステアー−ローダーのような、様々な低速度、高トルクの商業分野では、流体圧力を回転出力に変えるために、ジェローター変位機構を利用したタイプの流体モーターが広く用いられている。 低速度、高トルクの商業分野での流体モーターの一般的な例として、自動車の推進があるが、この際、自動車はエンジン駆動型のポンプを含み、一対の流体モーターに加圧された流体を送り、各モーターには駆動車輪のいずれかが割り当てられる。

長い間、自動車の製造者達は、流体モーターの選択を自動車に提供して、低速度、高トルクモードだけで操作可能な流体モーター（単一速度のモーター）、又は低速度、高トルクモードと、高速度、低トルクモードの双方で操作可能な流体モーター（二速度のモーター）を選択できるようにしている。 自動車分野では、単一速度の推進モーターと二速度の推進モーターのいずれかを自動車に選択する際、自動車製造者達の顧客達が特定の要求に最適な自動車を選択できるようにしているが、この推進モーターの選択が自動車の製造者達に幾つかの問題を与えていた。 このような問題の一つとして、製造者は、同じ自動車のモデル用のモーターに、二つの部品数を確保することが求められていた。 換言すると、製造者は、顧客の選択を適用できるように、単一速度型の推進モーター用と、二速度型の推進モーター用に、部品数を確保しなければならなかった。 単一速度モーターと二速度モーターは同一ではなく、一方は単一速度の機能に限られ、他方は二速度の機能が可能だが、モーターの取付け、変位、弁のタイプ、出力軸、及びポートのタイプは、典型的に同じである。

上記選択を顧客達に提供する自動車の製造者達の他の問題として、この選択のため、製造者達は、組付け工程の初期に精確な製造オーダーを持つことが求められていた。 典型的に、流体モーターは、組付け工程のかなり初期に自動車のフレーム上に組付けられる。 何度も、製造オーダーが置かれる前に自動車のフレーム上に流体モーターが組付けられる。 従って、組付け者達が単一速度型の自動車を形成し、製造オーダーが入って、組付けが開始した後に、二速度型の自動車が求められる場合には、部分的に組付けられた自動車から単一速度用の流体モーターを取除いて、二速度用の流体モーターに置き換えなければならなかった。 このことは、フレームに対して流体モーターと他の自動車部品が組み付けられた後は、流体モーターの取付け面に対するアクセスが限定されるため、困難であった。

上記問題に加えて、自動車の製造者達の中には、顧客達から、単一速度機能に合せて構成された現行の自動車を、二速度機能の自動車に替える「アップグレード」が求められることがあった。 従前、自動車の製造者達はこのことを満足いくように行っているが、単一速度用の流体モーターを取除いて、二速度用の流体モーターに置き換えることは、労力の大きな仕事であった。

従って、本発明は、上述した従来技術の問題を克服するように、回転型の流体圧力装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、上述した従来技術の問題を克服するように、回転型の流体圧力装置を替える方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は回転型流体圧力装置を提供するが、これは、流体入口及び流体出口を定めるハウジング手段と、第一部材及び該第一部材に対して操作可能に関連付けられた第二部材を含む流体エネルギー移送用変位手段を有する。 この流体エネルギー移送用変位手段の前記第一部材と前記第二部材は相対移動して、この相対移動に従って、複数Ｎの膨張及び収縮する流体ボリュームチャンバを定めるように相互作用する。 また、回転型流体圧力装置は、前記ハウジング手段と共に作用する弁手段を有して、前記流体入口及び前記膨張するボリュームチャンバ間と、前記流体出口及び前記収縮するボリュームチャンバ間に流通を提供する。 前記弁手段は、前記ハウジング手段に対して回転できないように固定された固定弁部材と、該固定弁部材に対して移動するように操作可能な可動弁部材を含む。 前記弁手段と流通するように複数Ｎの上流の流体通路と、複数Ｎの下流の流体通路を定めるセレクタープレート部材を有し、前記下流の流体通路の各々を前記複数のボリュームチャンバのいずれかと開放して流通させる。 複数の上流の流体通路を、直接的に、比較的に制限されないように、複数の下流の流体通路と連続して流通させる。

前記回転型流体圧力装置は、この特徴として、前記セレクタープレート部材と、カバープレートアセンブリ及び制御弁アセンブリを含むグループから選ばれたアセンブリを含むセレクタープレートアセンブリを有する。 前記セレクタープレート部材は、複数Ｍの上流の通路を含み、複数Ｍの上流の流体通路と開放して流通させ、前記セレクタープレート部材の外面に開口部を有する。 さらに、前記セレクタープレート部材は、複数Ｍの下流の通路を含み、複数Ｍの下流の流体通路と流通させ、前記セレクタープレート部材の前記外面に開口部を有する。 前記カバープレートアセンブリは、前記セレクタープレート部材の前記外面と密着係合するように表面を定め、前記カバープレートアセンブリは、前記セレクタープレート部材内の前記下流の通路と前記上流の通路の間に制限されない流通を提供する。 前記制御弁アセンブリは、前記セレクタープレート部材の前記外面と密着係合するように表面を定め、前記制御弁アセンブリは、前記セレクタープレート部材内の前記下流の通路と前記上流の通路の間に比較的に制限のない流通を提供する第一位置と、前記セレクタープレート部材内の前記下流の通路と前記上流の通路の間の流通を防止する第二位置に操作可能であることを特徴とする。

さらに上記目的を達成するため、本発明は、単一速度用の回転型流体圧力装置を多速度用の流体圧力装置に替える方法も提供するが、この際、前記回転型流体圧力装置は、流体入口及び流体出口を定めるハウジング手段と、第一部材及び該第一部材に対して操作可能に関連付けられた第二部材を含む流体変位手段を有する。 前記第一部材と前記第二部材は相対移動して、この相対移動に従って複数の膨張及び収縮する流体ボリュームチャンバを定めるように相互作用する。 また、前記回転型流体圧力装置は、前記ハウジング手段と共に作用する弁手段を有して、前記流体入口及び前記膨張するボリュームチャンバ間に流通を提供させて、また、セレクタープレート部材を含むセレクタープレートアセンブリを有する。

前記単一速度用の回転型流体圧力装置を多速度用の流体圧力装置に替える方法は、この特徴として、前記セレクタープレート部材の少なくとも一つの外面から少なくとも一つのカバープレートアセンブリを取除き、前記外面が、前記セレクタープレート部材内の複数の上流の通路と流通する複数の開口部と、前記セレクタープレート部材内の複数の下流の通路と流通する複数の開口部を定めて、表面を有する少なくとも一つの制御弁アセンブリを提供して、前記制御弁アセンブリの前記表面を前記セレクタープレート部材の前記外面に取付けて、前記制御弁を、前記セレクタープレート部材内の前記下流の通路と前記上流の通路の間に比較的に制限のない流通を提供する第一位置と、前記セレクタープレート部材内の前記下流の通路と前記上流の通路の間の流通を防止する第二位置に操作可能にすることを特徴とする。

単一速度用の回転型流体圧力装置の軸方向断面図である。

図１の２−２線に沿った、流体変位機構の横方向の平面図である。

図１の３−３線に沿った、セレクタープレートの横方向の平面図である。

図１の４−４線に沿った、セレクタープレートの横方向の平面図である。

図１の５−５線に沿った、セレクタープレートの横方向の断面図であって、図３のマニホールド通路を重ねて、破線で示した図である。

図１の６−６線に沿った、セレクタープレートの横方向の断面図である。

図１の７−７線に沿った、セレクタープレートのマニホールド面の横方向の平面図である。

カバープレートの取付け面を主に示したカバープレートの斜視図である。

二速度用の回転型流体圧力装置の軸方向断面図である。

図９の１０−１０線に沿った、制御弁アセンブリの軸方向断面図であって、制御弁スプールを低速度モード位置で示した図である。

図１０と同様の制御弁アセンブリの軸方向断面図だが、制御弁スプールを高速度モード位置で示した図である。

図５と同様に、図１の１２−１２線に沿った、セレクタープレートの他の実施形態の横方向の断面図である。

図７と同様に、図１の１３−１３線に沿った、セレクタープレートの他の実施形態のマニホールド面の横方向の平面図である。

カバープレートの取付け面を主に示した、カバープレートの他の実施形態の斜視図である。

図１０と同様に、制御スプールアセンブリの他の実施形態の軸方向の断面図であって、制御弁スプールを低速度モード位置で示した図である。

添付した図を参照すると、本発明に従う二方向のディスク弁モーターの軸方向断面図が示されているが、これは、本発明を限定することを意図したものではない。 符号１１で概略的に示しているディスク弁モーターは、取付けプレート１３と、符号１５で概略的に示しているジェローター変位機構と、符号１７で概略的に示しているセレクタープレートアセンブリと、弁ハウジング１９を含んでいる。 複数のボルト２１を取付けプレート１３に螺合させることで、複数の区間をしっかりした密着係合で一体に保持している。

図１及び２を参照すると、ジェローター変位機構１５が示されているが、これは従来技術で十分公知であるので、ここでは簡単にだけ説明する。 具体的には、本施形態のジェローター変位機構１５はジェローラー（登録商標）変位機構であって、内歯状のリングアセンブリ２３を含む。 この内歯状のリングアセンブリ２３は、複数の略半円筒形状の開口部２７を定めている固定リング部材２５を含む。 従来技術で十分公知なように、各半円筒形状の開口部２７内には、円筒形状部材２９が回転可能に配置される。 内歯状のリングアセンブリ２３内には、以下、「スター」部材として参照される外歯状のローター部材３１が偏心状に配置され、これは典型的に円筒形状部材２９の数よりも一つ少ない数だけ外歯を有して、内歯状のリングアセンブリ２３に対してスター部材３１が軌道及び回転を行えるようにする。 内歯状のリングアセンブリ２３とスター部材３１間の相対的な軌道及び回転移動によって、複数の膨張及び収縮するボリュームチャンバ３３が定められる。 スター部材３１は、この内径側に、内歯スプライン３５のセットを定める。 スター部材３１の内歯スプライン３５は、主駆動軸３９の外側のクラウン（冠）状スプライン３７のセットと噛合する。 主駆動軸３９の反対側の端部には、他の外側のクラウン状スプライン４１のセットが設けられて、顧客に供給される出力装置、例えば、軸（図示せず）の内歯スプラインのセット（図示せず）と噛合する。

また、スター部材３１の内歯スプライン３５と噛合するように、弁駆動軸４５の一方の端部側に外歯スプライン４３のセットを設け、反対側の端部には外歯スプライン４７の他のセットを設けて、回転可能な弁部材５１の内周側に形成された内歯スプライン４９のセットと噛合させる。 この弁部材５１は、弁ハウジング１９内に回転可能に配置されて、適当な弁タイミングを確保するため、弁駆動軸４５をスター部材３１と回転可能な弁部材５１の双方とスプライン結合させるが、このことは従来技術で公知である。

図１を再度参照すると、弁ハウジング１９は第一流体ポート５３を定めて、第一流体通路５５と開放して流通させる。 第一流体通路５５は、環状の流体チャンバ５７と開放して流通する。 弁ハウジング１９はさらに、第二流体ポート（図示せず）を定めて、第二流体通路（図示せず）と開放して流通させる。 第二流体通路は、弁ハウジング１９の内側の環状面と、回転可能な弁部材５１によって共に作用して定められる環状のキャビティー（空洞部）５９と開放して流通する。

回転可能な弁部材５１は、複数の交互の弁の通路６１と６３を定める。 弁の通路６１は、弁ハウジング１９内の環状の流体チャンバ５７と連続して流通し、弁の通路６３は、環状のキャビティー５９と連続して流通する。 この実施形態では、例示的にのみ示すが、スター部材３１上の８つの外歯又は突出部（ローブ）と対応して、８つの弁の通路６１と、８つの弁の通路６３がある。

図１を参照すると、符号６５で概略的に示す弁座（シート）機構があり、回転可能な弁部材５１とスライド状に密着して係合する。 弁座機構６５の目的は、回転可能な弁部材５１によって定められる弁と直面する表面６７とセレクタープレートアセンブリ１７によって定められる横方向（横断方向）の弁の表面６９の間で密着係合を保つことである。 図１に示した弁座機構６５は、本発明の出願人に譲受けられて、内容が参照として本発明に含まれている、２００６年６月１５日に出願された「二方向ディスク弁モーターと、このために改良された弁座機構」に関する米国特許出願第１１/４５３，４９０号に開示されている。 従って、ここでは、弁座機構６５についての詳細な説明は行わない。 しかしながら、当該技術分野における当業者であれば、上記米国特許出願第１１/４５３，４９０号には本実施形態に関する改良された弁座機構６５が説明されて、図示されているものの、本発明は、このような弁座機構を用いた回転型流体圧力装置に限定されないことを理解するであろう。

ここで図１〜３を参照すると、セレクタープレートアセンブリ１７はセレクタープレート７１を含み、このセレクタープレート７１を軸方向に貫通するように中央の開口部７３を定める。 セレクタープレート７１は、さらに複数の表面を定めるが、これらには、横方向の弁の表面６９、横方向のジェローター面７５（図１及び４参照）、及びマニホールド面７７が含まれる。 セレクタープレート７１の横方向の弁の表面６９は、符号７９で概略的に示す複数の流体通路を定めており（添付した特許請求の範囲では、「上流の流体通路」と参照される）、回転可能な弁部材５１内の弁の通路６１と６３と流通させる。 流体通路７９は、複数のマニホールド通路７９ｍと複数の貫通通路７９ｔを含む。 この実施形態では、例示的にのみ示すが、９つの流体通路７９があり、このうち３つはマニホールド通路７９ｍで、６つは貫通通路７９ｔである。 マニホールド通路７９ｍと貫通通路７９ｔについては、以下において詳述する。 横方向の弁の表面６９はさらに、複数の流体スロット８１を定め、流体通路７９とともに横方向の弁の表面６９上に交互に配置する。 当該技術分野の当業者には公知なように、流体スロット８１は、ブラインドスロットで、回転可能な弁部材５１の弁の直面する面６７と横方向の弁の表面６９の間で均一な接触を保つように機能する。 この実施形態では、流体通路７９と流体スロット８１をセレクタープレート７１と一体の特徴部として示したが、当該技術分野の当業者ならば、本発明は、このように流体通路７９と流体スロット８１をセレクタープレート７１と一体にするものに限定されないことを理解するであろう。 また、本発明は、セレクタープレート７１と流通して、流体通路７９と流体スロット８１を定めるセパレートプレートの実施形態も含む。

横方向の弁の表面６９は、さらに、ケースのドレイン通路８３と加圧流体通路８５を定める。 ケースのドレイン通路８３は、セレクタープレート７１を軸方向に貫通するように延びて、弁ハウジング１９のケースのドレインポート８７（図１にだけ示している）と流通する。 セレクタープレート７１内の加圧流体通路８５は、弁ハウジング１９内の流体通路（図示せず）と開放して流通する。 この弁ハウジング１９内の流体通路（図示せず）はシャトル弁構成（図示せず）と流通するが、これは、流体通路（図示せず）と、第一流体ポート５３又は第二流体ポート（図示せず）のいずれかの間の流通を許容し、このことは、弁ハウジング１９内のこれら流体ポートのうちで高圧流体が供給されるものに基づく。 従って、操作中、弁ハウジング１９内の第一流体ポート５３又は第二流体ポート（図示せず）からの加圧流体が、セレクタープレート７１内の加圧流体通路８５に供給される。 当該技術分野の当業者には、上述のように機能するシャトル弁アセンブリは公知であるため、ここでは、このようなアセンブリについては説明しない。

図４を参照すると、セレクタープレート７１の横方向のジェローター面７５は、符号８９で概略的に示す複数の流体ポートを含む（添付した特許請求の範囲では、「下流の流体通路」として参照される）。 各流体ポート８９は、ジェローター変位機構１５内の近くのボリュームチャンバ３３と開放して流通する。 流体ポート８９は、複数の流体マニホールドポート８９ｍと複数の流体貫通ポート８９ｔを含む。 この実施形態では、例示的にのみ示すが、９つの流体通路８９があり、このうち３つは流体マニホールドポート８９ｍで、６つは流体貫通ポート８９ｔである。 流体貫通ポート８９ｔは開放して、貫通通路７９ｔと比較的に非制限的に流通する。

図５を参照すると、セレクタープレート７１の断面図が示されている。 説明を容易にするため、セレクタープレート７１の断面図にマニホールド通路７９ｍを重ねて、破線で示している。 各マニホールド通路７９ｍは、複数の流体通路９１ａ、９１ｂ、及び９１ｃのいずれかと開放して流通する（添付した特許請求の範囲では、「上流のマニホールド通路」として参照される）。 各流体通路９１ａ、９１ｂ、及び９１ｃは、各マニホールド通路７９ｍからセレクタープレート７１のマニホールド面７７まで延びる。

図６を参照すると、各流体マニホールドポート８９ｍは、複数の流体通路９３ａ、９３ｂ、及び９３ｃのいずれかと開放して流通する（添付した特許請求の範囲では、「下流のマニホールド通路」として参照される）。 各流体通路９３ａ、９３ｂ、及び９３ｃは、対応する流体マニホールドポート８９ｍからセレクタープレート７１のマニホールド面７７まで延びる。

図７を参照すると、セレクタープレート７１のマニホールド面７７が示されている。 マニホールド面７７は、複数の流体通路の開口部９５ａ、９５ｂ、及び９５ｃを定め、各流体通路の開口部９５ａ、９５ｂ、及び９５ｃを夫々、複数の流体通路９１ａ、９１ｂ、及び９１ｃ（図５参照）のいずれかと開放して流通させる。 マニホールド面７７はさらに、複数の流体通路の開口部９７ａ、９７ｂ、及び９７ｃを定め、各流体通路の開口部９７ａ、９７ｂ、及び９７ｃを、複数の流体通路９３ａ、９３ｂ、及び９３ｃ（図６参照）のいずれかと開放して流通させる。 また、複数の螺合用の取付け孔９９がマニホールド面７７に定められている。 マニホールド面７７は、ドレイン通路１０１と流体通路１０３も定めている。 マニホールド面７７内のドレイン通路１０１と流体通路１０３は、夫々、ケースのドレイン通路８３と加圧流体通路８５と開放して流通する。

図１、７及び８を参照すると、ディスク弁モーター１１の単一速度機能だけが求められる時にカバープレート１０５が用いられる。 カバープレート１０５は、取付け面１０７を定め、ここに複数の流体用の溝１０９ａ、１０９ｂ、及び１０９ｃを配置する。 複数のボルト１１１（図１にだけ示している）を、カバープレート１０５の複数の孔１１３を通して、セレクタープレート７１の取付け面７７にある取付け用の孔９９内に螺合させることで、カバープレート１０５をセレクタープレート７１としっかりと密着係合して保持させる。 カバープレート１０５の取付け面１０７をセレクタープレート７１のマニホールド面７７としっかりと密着係合させながら、流体用の溝１０９ａ、１０９ｂ、及び１０９ｃによって、流体通路の開口部９５ａ、９５ｂ、及び９５ｃと流体通路の開口部９７ａ、９７ｂ、及び９７ｃの間に、夫々、開放した流通を提供する。 当該技術分野の当業者ならば、ここではカバープレート１０５を単一のプレートとして説明し、図示したけれども、本発明はこの構成に限定されないことを理解するであろう。 当該技術分野の当業者ならば、カバープレート１０５は複数のセパレートプレートを含むことができ、セレクタープレート７１のマニホールド面７７内に、流体通路の開口部９５ａ、９５ｂ、及び９５ｃと、流体通路の開口部９７ａ、９７ｂ、及び９７ｃの間に流通を提供してもよいことを理解するであろう。

図１〜８を参照すると、操作中、第一流体ポート５３に流入する加圧流体は、流体通路５５を通って、環状の流体チャンバ５７に流入する。 加圧流体は、次に、セレクタープレート７１内の流体通路７９と流通する、回転可能な弁部材５１内の弁の通路６１内に流れる。 セレクタープレート７１内の流体通路７９ｔに流入する加圧流体は、セレクタープレート７１内の流体貫通ポート８９ｔと、ジェローター変位機構１５内の近くの膨張するボリュームチャンバ３３に開放して流通する。 セレクタープレート７１内の流体通路７９ｍに流入する加圧流体は、セレクタープレート７１のマニホールド面７７内にある、対応する流体通路９１ａ、９１ｂ、及び９１ｃと、流体通路の開口部９５ａ、９５ｂ、及び９５ｃ内に、夫々、流れる。 加圧流体は、次に、流体通路の開口部９５ａ、９５ｂ、及び９５ｃから、カバープレート１０５の取付け面１０７内の流体用の溝１０９ａ、１０９ｂ、及び１０９ｃと、セレクタープレート７１のマニホールド面７７内の流体通路の開口部９７ａ、９７ｂ、及び９７ｃ内に、夫々、流れる。 加圧流体は、次に、流体通路９３ａ、９３ｂ、及び９３ｃと、対応する流体マニホールドポート８９ｍに流れて、ここから、加圧流体は、ジェローター変位機構１５内の近くの膨張するボリュームチャンバ３３に流入する。 ジェローター変位機構１５内の収縮するボリュームチャンバ３３から出る流体は、上述した経路を逆に流れて、セレクタープレート７１を通って、回転可能な弁部材５１内の弁の通路６３と弁ハウジング１９内の第二流体ポート（図示せず）に流れる。

上述したように、カバープレート１０５は、ディスク弁モーター１１の単一速度の機能だけが求められる時に用いられる。 しかしながら、商業分野の製造者達が、ディスク弁モーター１１の単一速度の機能の替わりに多速度の機能を求める場合、以下において詳述するように、カバープレート１０５を符号１１５で概略的に示す制御弁アセンブリ（図９参照）と置き換えることで、この変換を達成できる。 図１、８及び９を参照すると、単一速度のディスク弁モーター１１を多速度のディスク弁モーター１１に替えるためには、カバープレート１０５の取付け面１０７とセレクタープレート７１のマニホールド面７７の間でしっかりとした密着係合を保持している複数のボルト１１１を取除き、セレクタープレート７１のマニホールド面７７からカバープレート１０５を取除くことを必要とする。 そして、カバープレート１０５を取除いた後、セレクタープレート７１のマニホールド面７７に制御弁アセンブリ１１５を取付ける。 そして、複数のボルト１１６（図９にだけ示している）を用いて、セレクタープレート７１のマニホールド面７７と制御弁アセンブリ１１５の取付け面１１７の間でしっかりした密着係合を保持させる。

ここで、図９と１０を参照して、制御スプールアセンブリ１１５について説明する。 この実施形態では、例示的にのみ示すと、制御スプールアセンブリ１１５は二つの操作モード、つまり、低速度「lo-speed」モード及び高速度「hi-speed」モードを提供する。 図１０を参照すると、制御スプールアセンブリ１１５を低速度モードで示している。

図１０を主に参照すると、制御スプールアセンブリ１１５は、スプールブロック１１９、制御弁スプール１２１、及びばね部材１２３を含む。 スプールブロック１１９は、スプールボア１２５を定め、この中に制御弁スプール１２１を収容する。 スプールブロック１１９はさらに、複数の弁の制御通路１２７ａ、１２７ｂ、及び１２７ｃ、複数のジェローター制御通路１２９ａ、１２９ｂ、及び１２９ｃ、複数の高圧通路１３１ａ、１３１ｂ、及び１３１ｃを定めて、スプールボア１２５と流通させる。 理解を容易にするため、弁の制御通路１２７、ジェローター制御通路１２９、及び高圧通路１３１を、図１０と１１に平面状に示している。 しかしながら、当該技術分野における当業者ならば、弁の制御通路１２７、ジェローター制御通路１２９、及び高圧通路１３１は、スプールブロック１１９内の異なる平面に配置できることを理解するであろう。 弁の制御通路１２７とジェローター制御通路１２９に相当する平面は、セレクタープレート７１のマニホールド面７７とスプールブロック１１９のスプールボア１２５内で、夫々、流体通路の開口部９５と流体通路の開口部９７の位置で定められる。 ジェローター制御通路１２９の方向は、図９に示している。 しかしながら、当該技術分野における当業者であれば、本発明は、平面状ではない、弁の制御通路１２７、ジェローター制御通路１２９、及び高圧通路１３１に限定されないことを理解するであろう。

また、スプールブロック１１９によって圧力通路１３３が定められて、高圧通路１３１ａ、１３１ｂ、及び１３１ｃの各々と流通する。 図１０に示すように、高圧通路１３１ａ、１３１ｂ、及び１３１ｃは、圧力通路１３３と相互連通するが、当該技術分野における当業者ならば、加圧流体を各高圧通路１３１ａ、１３１ｂ、及び１３１ｃに個別に提供できるため、この実施形態は、スプールブロック１１９内にこのような通路を設ける形態に限定されないことを理解するであろう。 スプールボア１２５は、第一軸方向端部１３５と第二軸方向端部１３７を含む。 第一軸方向端部１３５は、パイロット圧力ポート１３９と流通し、第二軸方向端部１３７は、マニホールド面７７内のドレイン通路１０１と流通し、流体通路１４１を通る。

図１０を続けて主に参照すると、制御弁スプール１２１は、複数の平坦部（ランド）１４３、１４５、１４７、及び１４９と、制御弁スプール１２１の軸方向端部１５３から延びる突出部１５１を定める。 制御弁スプール１２１の軸方向端部１５３と、スプールボア１２５の第二軸方向端部１３７と螺合されるプラグ部材１５５は、ばね部材１２３用のシート（弁座）として作用して、制御弁スプール１２１を図１０の左側に、即ち低速度操作モード側に向って付勢する。

本発明の譲受人に譲受られた米国特許第６，０９９，２８０号には、本実施形態の制御弁スプール１２１と類似した制御弁スプールの操作が詳細に説明されており、この内容は本明細書に参照として含まれるため、制御弁スプール１２１の操作については、ここでは簡単に済ませる。 しかしながら、当該技術分野における当業者であれば、この制御弁スプール１２１の操作の詳細は、以下で説明される内容や特許請求の範囲のものを除き、本発明にとって重大な特徴ではないことを理解するであろう。

低速度操作モードでは、ばね部材１２３は、制御弁スプール１２１を図１０の左に向って付勢する。 この位置では、制御弁スプール１２１は、複数の弁の制御通路１２７ａ、１２７ｂ、及び１２７ｃとジェローター制御通路１２９ａ、１２９ｂ、及び１２９ｃの夫々の間で開放した流通を許容する一方、制御弁スプール１２１の平坦部１４５、１４７、及び１４９によって、高圧通路１３１ａ、１３１ｂ、及び１３１ｃを夫々閉鎖させる。

図２〜７、９、及び１０を参照すると、操作中、第一流体ポート５３に流入する加圧流体は、流体通路５５を流れて、環状の流体チャンバ５７に流入する。 加圧流体は、次に、回転可能な弁部材５１内の弁の通路６１に流れるが、これは、セレクタープレート７１内の流体通路７９と流通する。 セレクタープレート７１内の流体通路７９ｔに流入する加圧流体は、セレクタープレート７１内の対応する流体貫通ポート８９ｔと、ジェローター変位機構１５内の近くの膨張するボリュームチャンバ３３と開放して連通する。 セレクタープレート７１内の流体通路７９ｍに流入する加圧流体は、セレクタープレート７１内の対応する流体通路９１ａ、９１ｂ、及び９１ｃを通って、セレクタープレート７１のマニホールド面７７内の対応する流体通路の開口部９５ａ、９５ｂ、及び９５ｃを流れて、対応する弁の制御通路１２７ａ、１２７ｂ、及び１２７ｃを流れる。 上述したように、制御弁スプール１２１を低速度操作モードに向って付勢しながら、弁の制御通路１２７ａ、１２７ｂ、及び１２７ｃとジェローター制御通路１２９ａ、１２９ｂ、及び１２９ｃが開放して流通する。 従って、弁の制御通路１２７ａ、１２７ｂ、及び１２７ｃ内の加圧流体は、対応するジェローター制御通路１２９ａ、１２９ｂ、及び１２９ｃと連通して、セレクタープレート７１のマニホールド面７７内の対応する流体通路の開口部９７ａ、９７ｂ、及び９７ｃ内を通る。 加圧流体は、次に、対応する流体通路９３ａ、９３ｂ、及び９３ｃと対応する流体マニホールドポート８９ｍに流れて、ここから、ジェローター変位機構１５内の近くの膨張するボリュームチャンバ３３に流入する。 ジェローター変位機構１５内の収縮するボリュームチャンバ３３からの流体は、上述したものと似た逆の経路を通り、セレクタープレート７１を通って、回転可能な弁部材５１内の弁の通路６３と、弁ハウジング１９内の第二流体ポート（図示せず）に向う。

図１１を参照すると、制御スプールアセンブリ１１５が高速度操作モードで示されている。 この操作モードでは、パイロット圧力ポート１３９に供給されるパイロット圧力によって、制御弁スプール１２１が図１１の右側に向って付勢されるため、ばね部材１２３を圧縮させる結果になる。 例示的にのみ示すと、閉ループ推進システムでは、チャージポンプからの圧力（典型的に、２００〜４００ｐｓｉ）をパイロット圧力として用いることができる。 制御弁スプール１２１の軸方向端部１５３から延びる突出部１５１は、プラグ部材１５５と操作可能に関連付けられて、制御弁スプール１２１が所定の軸方向距離を移動した後、制御弁スプール１２１の突出部１５１用の確実に動作する停止部（ストップ）をプラグ部材１５５が提供する。 スプールボア１２５の第二軸方向端部１３７内に流体が溜まることを防止するため、スプールボア１２５の第二軸方向端部１３７内に漏れる任意の流体を、スプールブロックのドレイン通路１４１内に流して、マニホールド面７７内のドレイン通路１０１を介して、セレクタープレート７１内のケースのドレイン通路８３内に流して、ここで、流体を、弁ハウジング１９内のケースドレイン流体ポート８７と流通させる。

制御弁スプール１２１を高速度モード位置にすると、制御弁スプール１２１の平坦部１４３、１４５、及び１４７が弁の制御通路１２７ａ、１２７ｂ、及び１２７ｃを閉鎖する。 セレクタープレート７１内の加圧流体通路８５からの加圧流体は、マニホールド面７７内の流体通路１０３と、高圧通路１３１ｂ内に流れて、ここで、加圧流体は、他の高圧通路１３１ａ及び１３１ｃと流通し、スプールブロック１１９内の圧力通路１３３を通る。 制御弁スプール１２１によって弁の制御通路１２７ａ、１２７ｂ、及び１２７ｃを閉鎖して、高圧通路１３１ａ、１３１ｂ、及び１３１ｃは対応するジェローター制御通路１２９ａ、１２９ｂ、及び１２９ｃと開放して流通する。

図２〜７、９、及び１１を参照すると、操作中、第一流体ポート５３に流入する加圧流体は、流体通路５５と環状の流体チャンバ５７内に流れる。 加圧流体は、次に、回転可能な弁部材５１内の弁の通路６１内に流れるが、これは、セレクタープレート７１内の流体通路７９と流通する。 セレクタープレート７１内の流体通路７９ｔに流入する加圧流体は、セレクタープレート７１内の流体貫通ポート８９ｔと、ジェローター変位機構１５内の膨張するボリュームチャンバ３３と開放して連通する。 セレクタープレート７１内の流体通路７９ｍに流入する加圧流体は、セレクタープレート７１内の対応する流体通路９１ａ、９１ｂ、及び９１ｃを流れて、セレクタープレート７１のマニホールド面７７内の対応する流体通路の開口部９５ａ、９５ｂ、及び９５ｃと、対応する弁の制御通路１２７ａ、１２７ｂ、及び１２７ｃを流れる。 上述したように、制御弁スプール１２１を高速度操作モードに向って付勢させて、弁の制御通路１２７ａ、１２７ｂ、及び１２７ｃを閉鎖させる。 セレクタープレート７１内の加圧流体通路８５からの加圧流体は、マニホールド面７７内の流体通路１０３と、高圧通路１３１ｂ内に流れて、ここで、加圧流体は、他の高圧通路１３１ａ及び１３１ｃと連通し、スプールブロック１１９内の圧力通路１３３を通る。 高圧通路１３１ａ、１３１ｂ、及び１３１ｃは、対応するジェローター制御通路１２９ａ、１２９ｂ、及び１２９ｃと開放して流通する。 この加圧流体通路８５からの加圧流体は、次に、セレクタープレート７１のマニホールド面７７内の対応する流体通路の開口部９７ａ、９７ｂ、及び９７ｃを通って、対応する流体通路９３ａ、９３ｂ、及び９３ｃに向う。 セレクタープレート７１内の加圧流体通路８５からの加圧流体は、次に、対応する流体マニホールドポート８９ｍに流れて、ここから、ジェローター変位機構１５内の近くのボリュームチャンバ３３に流入するが、この際、ボリュームチャンバ３３が膨張しているか収縮しているかを問題にしない。 当該技術分野における当業者には公知なように、収縮するボリュームチャンバ３３に加圧流体を供給することで、ジェローター変位機構１５の効果的な変位が減り、この結果、流体の与えられたフローレート用により高速になる。

流体の貫通ポート８９ｔの近くにある収縮するボリュームチャンバからの流体は、セレクタープレート７１を通って、貫通通路７９ｔに向う。 流体は、次に、回転可能な弁部材５１内の弁の通路６３を通って流れて、弁ハウジング内の第二流体ポート（図示せず）に向う。

次に、図４に示したものと似た、図１２を主に参照すると、セレクタープレート２７１の他の実施形態が例示されているが、同一又は類似の部品については、同じ参照番号に「２００」を加えたものが示されている。 このセレクタープレート２７１の実施形態と、上述したセレクタープレート７１の実施形態の主な相違として、このセレクタープレート２７１の他の実施形態では、複数のマニホールド面２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃが定められている。 複数のマニホールド面２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃを設ける結果、セレクタープレート２７１はさらに、複数のケースのドレイン通路２８３ａ、２８３ｂ、及び２８３ｃを定めて、これらを弁ハウジング１９内のケースのドレインポート８７（図１にだけ示している）と流通させ、また複数の加圧流体通路２８５ａ、２８５ｂ、及び２８５ｃを定めて、シャトル弁構成（図示せず）を介して、第一流体ポート５３と第二流体ポート（図示せず）と流通させる。 複数のマニホールド通路２７９ｍの各々は、理解を容易にするため、図１２に重ねて、破線で示しており、複数の流体通路２９１ａ、２９１ｂ、及び２９１ｃのいずれかと流通する。 各流体通路２９１ａ、２９１ｂ、及び２９１ｃは、夫々、マニホールド通路２７９ｍの一方から、マニホールド面２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃの対応する一方まで延びる。

ここで図１３を参照すると、セレクタープレート２７１のマニホールド面２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃが示されている。 各マニホールド面２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃは、複数の流体通路の開口部２９５ａ、２９５ｂ、及び２９５ｃのいずれかを定めて、これらの各々は、夫々、流体通路２９１ａ、２９１ｂ、及び２９１ｃのいずれかと、複数の流体通路の開口部２９７ａ、２９７ｂ、及び２９７ｃのいずれかと流通して、これら各々は、夫々、流体通路２９３ａ、２９３ｂ、及び２９３ｃのいずれかと流通する。 また、マニホールド面２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃには、複数の加工された取付け孔２９９が定められる。 各マニホールド面２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃは、さらに、複数のドレイン通路３０１ａ、３０１ｂ、及び３０１ｃのいずれかと、複数の流体通路３０３ａ、３０３ｂ、及び３０３ｃのいずれかを定めて、これらは、夫々、ケースのドレイン通路２８３ａ、２８３ｂ、及び２８３ｃと、加圧流体通路２８５ａ、２８５ｂ、及び２８５ｃと開放して流通する。

次に図１４を参照すると、カバープレート３０５の他の実施形態が示されている。 カバープレート３０５は、取付け面３０７を定め、この中に流体用の溝３０９を設ける。 カバープレート３０５はさらに、複数の孔３１３を定めて、これを通って、複数のボルト（図示していないが、参照番号１１１を用いて、図１で参照したものと似ている）を通して、通したマニホールド面２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃ内の取付け孔２９９に螺合させる。 カバープレート３０５を、セレクタープレート２７１の取付け面２７７ｂとしっかり密着係合させて、流体用の溝３０９によって、流体通路の開口部２９５ｂと流体通路の開口部２９７ｂの間に開放した流通を提供する。 同様に、カバープレート３０５を、取付け面２７７ａ及び２７７ｃとしっかり密着係合させて、流体用の溝３０９によって、流体通路の開口部２９５ａ及び２９５ｃと流体通路の開口部２９７ａ及び２９７ｃの間に、夫々、開放した流通を提供する。

次に図１５を参照すると、低速度モードの制御スプールアセンブリ３１５の他の実施形態が示されている。 制御スプールアセンブリ３１５は、スプールブロック３１９、制御弁スプール３２１、及びばね部材３２３を含む。 スプールブロック３１９はスプールボア３２５を定め、この中に制御弁スプール３２１を収容する。 スプールブロック３１９は、さらに、弁の制御通路３２７、ジェローター制御通路３２９、及び高圧通路３３１を定め、スプールボア３２５と流通させる。 図１０と同様に、弁の制御通路３２７、ジェローター制御通路３２９、及び高圧通路３３１は、説明を容易にするために、平面状に示している。 制御スプールアセンブリ３１５の操作は、上述した制御スプールアセンブリ１１５の操作と類似するため、制御スプールアセンブリ３１５の操作に関する詳細な説明は省略する。

他の実施形態では、ディスク弁モーター１１の単一速度の機能だけが求められる時、複数のカバープレート３０５を複数の取付け面２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃとしっかり密着係合して取付ける。 しかしながら、商業分野の製造者が、ディスク弁モーター１１の単一速度の機能に替えて、多速度の機能を求める場合には、この変換は、複数のカバープレート３０５の少なくとも一つを制御弁アセンブリ３１５に替えることで行うことができる。 制御弁アセンブリ３１５と替えられるカバープレート３０５の数は、ディスク弁モーター１１の低速度モードと高速度モードの間の速度比にだけ影響を及ぼす。 単一速度のディスク弁モーター１１を多速度のディスク弁モーター１１に替えるためには、複数のカバープレート３０５の少なくとも一つの取付け面３０７とセレクタープレート２７１のマニホールド面２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃの少なくとも一つの間でしっかりした密着係合を保持している複数のボルト（図示せず）を取除いて、カバープレート３０５の少なくとも一つを、セレクタープレート２７１のマニホールド面２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃの少なくとも一つから取除くことを要する。 制御弁アセンブリ３１５は、セレクタープレート２７１のマニホールド面２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃに取付けられて、ここからカバープレート３０５が取除かれる。 そして、複数のボルト（図示していないが、参照番号１１６を用いて、図９で参照したものと類似する）を用いて、セレクタープレート２７１のマニホールド面２７７ａ、２７７ｂ、及び２７７ｃと、制御弁アセンブリ３１５の取付け面３１７の間でしっかりした密着係合を保持させる。

以上、本明細書について詳細に説明したが、当該技術分野における当業者ならば、本明細書を読み、理解することで、本発明の様々な変更や修正について明らかになると思われる。 このような変更や修正の全ては、添付した特許請求の範囲に収まる限り、本発明に含まれることを理解されたい。