JP2009236074A - 二連歯車ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 作動液の吐出量を２段階に制御する機能を実現するための部品を簡素化して、ボディに内蔵する。
【解決手段】 高圧用歯車ポンプ２１で搬送された作動油は吐出口３０から導出させるとともに、吐出通路２８には、吐出口３０における油圧に抗する方向にバネ２６により付勢され、両端に弁体であるポペットＡ、Ｂを設けたロッド２７が低圧用ポンプ２２で搬送された作動油の吐出方向を切り替えるよう構成され、吐出口３０の油圧が所定より小さい場合、油圧に対しバネ２６による付勢力が勝ってロッド２７が吐出口３０側へ移動し、吐出口３０側のポペットＡによる弁を開く一方、吐出口３０の油圧が所定より大きい場合、油圧がバネ２６による付勢力よりも勝ってロッド２７が吸込通路側に連通された低圧戻り口３１側のポペットＢによる弁を開く。
【選択図】 図３

Description

本発明は、各種の流体機器（油圧機器）分野等において利用可能な二連歯車ポンプに関する。

従来、歯車ポンプを単体で使用した場合、ポンプ自体は固定容量であるため吐出量を制御することは不可能であった。

また、ピストンポンプなどの可変容量ポンプを使用した場合、ポンプ自体の吐出量を制御することが可能ではあるが、ポンプの価格が高価であり、採用することはコストアップを招いた。

そこで、歯車ポンプを２連化して、図１のような油圧回路を構成し、高圧用ポンプ１１の吐出口側の圧力をパイロット圧として、パイロット圧が所定以上の場合は開くようアンロード弁１３を設ける。そして、電動モータ１４を回転し、高圧用ポンプ１１及び低圧用ポンプ１２を駆動しているとき、パイロット圧が所定よりも小さい場合、アンロード弁１３が閉じ、高圧用ポンプ１１からの作動液と、逆止弁１５を通過してきた低圧用ポンプ１２からの作動液とが合流し、対象機器（図示省略）に供給される。

また、パイロット圧が所定以上の場合、アンロード弁１３が開き、低圧用ポンプ１２からの作動液が通過して、タンク１６に回収される。このとき、高圧用ポンプ１１からの作動液は逆止弁１５により規制されるので、アンロード弁１３側には流れず、対象機器に供給される。

なお、特許文献１、２には、対象機器からの作動液の回収時に、作動液が２つのポンプのうち、片方のポンプを通過しないための逆止弁が、ボディ内に設けられた点が開示されている。
特開平７−３３２２５４ 特開平２００４−２３９２６９

ところで、図１の油圧回路に示したように、逆止弁１５とアンロード弁１３を組み合わせたことにより、対象機器に供給する圧力に応じて、２連歯車ポンプからの作動液の吐出量を２段階に制御することは可能であるが、逆止弁１５とアンロード弁１３は２連歯車ポンプの外部に配置され、また、アダプタ等の部品が必要であり、装置の大型化やコストアップは不可避であった。

本発明は、上記した課題に対して、作動液の吐出量を２段階に制御する機能を実現するための部品を簡素化して、ボディに内蔵した２連歯車ポンプを提供することを目的とする。

本発明は、一対の歯車の歯同士を互いに噛合させてなる歯車機構を、ボディに形成され互いに独立してなる二つのポンプ室にそれぞれ収容して歯車ポンプを構成し、各歯車機構の駆動側の歯車を軸支する駆動軸同士を互いに連結するとともに、吸入口から吸込通路を介して導入された作動油を、各歯車機構により搬送し吐出通路を介して吐出口から導出する二連歯車ポンプであって、一方の歯車ポンプで搬送された作動油は吐出口から導出させるとともに、吐出通路には、吐出口における油圧に抗する方向に付勢手段により付勢され、両端に弁体を設けたロッドが他方の歯車ポンプで搬送された作動油の吐出方向を切り替えるよう構成され、吐出口の油圧が所定より小さい場合、油圧に対し付勢手段による付勢力が勝って該ロッドが吐出口側へ移動し、吐出口側の弁を開く一方、吐出口の油圧が所定より大きい場合、油圧が付勢手段による付勢力よりも勝ってロッドが吸込通路側に連通された流路側の弁を開くよう構成した。

上記した構成により、吐出量を２段階に制御することを、両端に弁体を設けたロッドをボディに配置することにより実現できるので、ユニット化が可能となるとともにアダプタ等の部品が不要となり、省スペース化を図れるとともに、コストダウンを図ることもできる。

以下に本発明の実施例について、図１から図４を用いて説明する。本実施例の二連歯車ポンプは、図１に示した油圧回路において、二点鎖線で囲んだ部分と同等の機能を一体化した本体１９を実現するものである。

図２（ａ）は本実施例の二連歯車ポンプの断面図であり、図２（ｂ）はそのＡＡ方向の断面図である。ボディ２０には、一対の歯車からなる高圧用ポンプ２２と、一対の歯車からなる低圧用ポンプ２２とが組み込まれ、ボディ２０の両端面にはそれぞれフロントカバー２３とリアカバー２４が装着され、ボディ２０とともにケーシングを構成する。高圧用ポンプ２１の駆動軸２５は電動モータ（図示省略）と連結されるとともに、低圧用ポンプ２２の駆動軸２６とはスプライン結合等で連結される。また、図２（ｂ）に示した吸込通路２７と吐出通路２８は、図３に示した高圧用ポンプ２１における吸込口２９と吐出口３０にそれぞれ連通している。

また、図３は、図２（ｂ）のＸＸ方向の断面図である。リアカバー２４に螺合されるプラグ２５に一端を固定されるバネ２６の他端側に固定したロッド２７を吐出通路２８における低圧用ポンプ２２の吐出側に配置する。

そして、ロッド２７の両端には、弁体としてポペットＡとポペットＢとが形成されており、それぞれボディ２０に形成した開口部３５とリアカバー２４に形成した開口部３４と協働して、一方を開状態としたとき、他方を閉状態とする切り替える弁として構成されており、ポペットＡ側を開いた場合、低圧用ポンプから吐出した作動油を高圧用ポンプ２１から吐出した作動油と合流させて吐出口３０から導出する一方、ポペットＢ側を開いた場合、低圧用ポンプ２２から吐出した作動油をリアカバー２４に形成した低圧戻り口３１から導出されるよう構成される。

次に、本実施例の二連歯車ポンプの動作を図３、４を用いて説明する。吐出圧が設定圧以下の場合、図３に示したように、ロッド２７はバネ２６に押されて、ポペットＢにより弁が閉じた状態で固定される。このとき、ポペットＡによる弁は開き、吐出通路２８が連通するため、高圧用ポンプ２１、低圧用ポンプ２２の吐出流量は合流して吐出口３０から吐出される。

また、吐出圧が設定圧以上の場合、図４に示したように、ロッド２７は圧力によってバネ２６を押し下げ、ポペットＡによる弁が閉じた状態となる。そのため、高圧用ポンプ２１のみが吐出される。このとき、ポペットＢによる弁が開き、低圧用ポンプ２２からの吐出流量は低圧に開放されるため、無負荷状態となり、低圧戻り口３１を介して低圧側に戻る。

なお、本実施例では、ポペットＢによる弁を通過して低圧戻り口３１から吐出した作動油を吸込口側やタンク側に戻す際、戻り配管（図示省略）を使用していたが、図５に示したように、リアカバー２４に内部通路３２を設けて、低圧用ポンプの吸込口側に還流させるよう構成することも可能である。

また、付勢手段として、本実施例ではバネ２６を採用することによって、ロッド２７の作動する圧力を設定したが、その変形例として、図６に示したように、リアカバー２４に設けたパイロットポート３３から作動油を導入するように構成することによってロッド２７の作動する作動圧力をパイロット圧で設定できる。その他、電磁操作弁によっても同様にロッド２７の作動する作動圧力を設定できる。

さらに、本実施例では、高圧用ポンプと低圧用ポンプとを使用したが、同じ吐出圧のポンプを使用してもよい。

本実施例の油圧回路を示した図。 本実施例の二連歯車ポンプの断面を示した図。 本実施例の二連歯車ポンプで、両歯車ポンプから作動油が吐出される状態を示した図。 本実施例の二連歯車ポンプで、片方の歯車ポンプから作動油が吐出される状態を示した図。 本実施例の変形例（１）を示した図。 本実施例の変形例（２）を示した図。

符号の説明

２１ 高圧用歯車ポンプ
２２ 低圧用歯車ポンプ
２６ バネ
２７ ロッド
２８ 吐出通路
３０ 吐出口
３１ 低圧戻り口

Claims (1)

1. 一対の歯車の歯同士を互いに噛合させてなる歯車機構を、ボディに形成され互いに独立してなる二つのポンプ室にそれぞれ収容して歯車ポンプを構成し、各歯車機構の駆動側の歯車を軸支する駆動軸同士を互いに連結するとともに、吸入口から吸込通路を介して導入された作動油を、各歯車機構により搬送し吐出通路を介して吐出口から導出する二連歯車ポンプであって、一方の歯車ポンプで搬送された作動油は吐出口から導出させるとともに、前記吐出通路には、前記吐出口における油圧に抗する方向に付勢手段により付勢され、両端に弁体を設けたロッドが他方の歯車ポンプで搬送された作動油の吐出方向を切り替えるよう構成され、前記吐出口の油圧が所定より小さい場合、該油圧に対し付勢手段による付勢力が勝って該ロッドが吐出口側へ移動し、前記吐出口側の弁を開く一方、前記吐出口の油圧が所定より大きい場合、該油圧が前記付勢手段による付勢力よりも勝って該ロッドが前記吸込通路側に連通された流路側の弁を開くよう構成したことを特徴とする二連歯車ポンプ。

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