JP4915161B2 - 多連ポンプユニット - Google Patents
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Description
例えば、下記特許文献1には、ピストンポンプ、トロコイドポンプ及びギヤポンプが同芯上に直列配置された多連ポンプユニットが提案されている。
前記多連ポンプユニットにおいて備えられるべきポンプの数量や前記各ポンプを油圧源とする吐出ポートの数量は、該多連ポンプユニットが適用される用途に応じて異なる。
即ち、前記ピストンポンプ、前記トロコイドポンプ及び前記ギヤポンプの全てを備える必要がある場合もあれば、用途によっては前記ピストンポンプ及び前記ギヤポンプのみを備えれば十分な場合もある。
さらに、前記トロコイドポンプからの圧油によって作動されるアクチュエータの数量も、用途に応じて異なる。
好ましくは、前記油路ブロックは、前記ポンプハウジングに当接する当接部と、前記当接部から前記ポンプ軸の軸線を基準にして径方向外方へ延在する延在部とを一体的に有しており、前記バルブは、前記延在部に装着され得る。
斯かる形態においては、前記第3ポンプ用吸引油路の前記一端部は、前記ポンプ軸の軸線方向に沿って視た際に、前記凹部又は前記第3ポンプ用分岐油路の前記他端部の少なくとも一方とオーバーラップするように配置され得る。
前記付勢部材は、先端部が作動的に前記可動斜板に係合した状態で前記ポンプ軸と略平行となるように、前記ポンプハウジングに収容される。前記油路ブロックには、前記付勢部材の基端部の位置を変更させる人為操作部材が装着される。
又、前記油路ブロックを交換することで、他の部材を変更することなく、前記第2ポンプの吐出ポートの数量を変更することができる。
前記多連ポンプユニットは、単一の駆動軸又は同一軸線上に配設された複数の駆動軸によって駆動される複数のポンプを備えており、前記複数のポンプからの圧油をそれぞれ独立して油圧アクチュエータへ供給し得るように構成されている。
又、図2及び図3に、前記多連ポンプユニット1の断面図を示す。なお、図3は、図2におけるIII-III線に沿った断面を示している。
さらに、図4に、前記多連ポンプユニット1の油圧回路図を示す。
具体的には、図1〜図4に示すように、前記多連ポンプユニット1は、駆動源2(図4参照)に作動的に連結されるポンプ軸10と、前記ポンプ軸10によって回転駆動されるピストンポンプ20であって、前記第1ポンプとして作用するピストンポンプ20と、前記ピストンポンプ20を収容するポンプハウジング30と、前記第2ポンプとして作用するトロコイドポンプ40と、前記ポンプハウジング30に連結される油路ブロック50と、前記第3ポンプとして作用するギヤポンプ60と、前記ギヤポンプ60を囲繞するように前記油路ブロック50に連結されるギヤポンプケース70とを備えている。
本実施の形態においては、前記ポンプ軸10の第1端部11は、フライホイール3及びダンパー4(図1参照)を介して、前記駆動源2の出力軸2aに連結されている。
なお、本実施の形態においては、前記ポンプ軸10は、前記第1端部11とは反対側の第2端部12も前記ポンプハウジング30の外方へ延在されている(図2及び図3参照)。
なお、本実施の形態においては、図1に示すように、前記ハウジング本体31の前記第1端壁31aが、前記フライホイール3を囲繞するように前記駆動源2に支持されたフライホイールハウジング5に連結されており、これにより、前記多連ポンプユニット1が前記駆動源2に支持されている。
なお、前記ポンプハウジング30には、前記ピストンポンプ20の給排油路を含む油路が形成されている。斯かる油路の詳細については後述する。
前記ポンプ本体210は、前記ポンプ軸10に相対回転不能に支持されたシリンダブロック211と、前記シリンダブロック211に軸線方向摺動可能に収容された複数のピストン215とを備えている。
さらに、前記シリンダブロック211には、前記ポートブロック35と対向する側の端面に、前記複数のシリンダ室にそれぞれ連通された複数の連通口が形成されている。
図5に示すように、本実施の形態においては、前記プレート220は、単一の吸引口221と、複数の第1及び第2吐出口225a,225bとを有している。
斯かるプレート220を備えることにより、本実施の形態においては、前記ピストンポンプ20は、前記単一の吸引口221から吸引した油を、前記第1及び第2吐出口225a,225bを介して2系統に吐出し得るようになっている。
なお、図2及び図5に示すように、前記プレート220には径方向外方に開く凹部229が形成されており、該プレート220は、前記凹部229に係入されるピン228を介して前記ポートブロック35に軸線回り回転不能に固定されている。
詳しくは、前記ピストンポンプ20は、図2〜図4に示すように、前記複数のピストン215の摺動範囲を画する可動斜板230を有している。
なお、本実施の形態においては、前記可動斜板230は、前記複数のピストン215の自由端部にシューを介して係合している。
そして、前記付勢部材240は、先端部が前記第1延在領域233に直接又は間接的に係合した状態で前記ポンプ軸10と略平行となるように前記ポンプハウジング30に収容されている。
詳しくは、図2に示すように、本実施の形態においては、前記付勢部材240としてコイルスプリングが用いられている。
前記コイルスプリングは、先端部が第1ばね受け部材241を介して前記可動斜板230の前記第1延在領域233と係合し、且つ、基端部が前記ポートブロック35に形成された貫通孔に液密且つ軸線方向摺動可能に収容された第2ばね受け部材242と係合している。
前記人為操作部材245は、自身の軸線方向位置が変更操作可能とされており、該人為操作部材245の軸線方向位置を変更することにより、前記第2ばね受け部材242の軸線方向位置が変更され、これにより、前記コイルスプリングの初期付勢力が調整可能とされている。
なお、本実施の形態においては、前記人為操作部材245として、ボルト及びナットが用いられている。
斯かる構成を備えることにより、前記ポンプ軸10の回転数増加に伴って前記ポンプ本体210の吐出圧が上昇すると、これに応じて、前記複数のピストン215を介して前記可動斜板230が前記付勢部材240の付勢力に抗して中立側へ傾転される。
従って、前記ポンプ軸10の回転数増加によって、前記ポンプ本体210の吐出圧が不必要な圧力まで上昇することを有効に防止できる。
具体的には、前記トロコイドポンプ40は、前記ポンプハウジング30及び前記油路ブロック50の当接面の一方又は双方に形成された凹部45内に収容された状態で、前記ポンプ軸10によって作動的に駆動されている。
なお、本実施の形態においては、図2及び図3に示すように、前記凹部45は前記ポートブロック35に形成されており、前記トロコイドポンプ40は、前記ポートブロック35に形成された前記凹部45内に収容された状態で、前記ポンプ軸10によって駆動されている。
前記油路ブロック50の詳細構成については後述する。
本実施の形態においては、図2及び図3に示すように、前記ポンプ軸10の前記第2端部12には、カップリング66を介して回転軸65が軸線回り相対回転不能に連結されている。
そして、前記ギヤポンプ60は、前記回転軸65によって駆動されている。
前記ポンプハウジング30には、一端部が外表面に開口して吸引ポート400Pを形成する吸引油路400と、基端部が前記ピストンポンプ20の吐出口に流体接続され且つ先端部が外表面に開口してピストンポンプ用吐出ポート410Pを形成するピストンポンプ用吐出油路410とが設けられている。
本実施の形態においては、図3及び図5に示すように、前記吸引油路400及び前記ピストンポンプ用吐出油路410は、前記ポートブロック35に形成されている。
即ち、前記吸引油路400は、一端部が前記ポートブロック35の外表面に開口して前記吸引ポート400Pを形成するメイン油路401と、それぞれの基端部が前記メイン油路401に流体接続された前記ピストンポンプ用吸引油路402,前記トロコイドポンプ用吸引油路403及び前記ギヤポンプ用分岐油路404とを含んでいる。
前記ピストンポンプ用吸引油路402は、基端部が前記メイン油路401に流体接続され且つ先端部が前記プレート220の吸引口221に流体接続されるように、前記メイン油路401に対して略直交する方向に延びている。
前記ギヤポンプ用分岐油路404は、基端部が前記メイン油路401に流体接続され且つ先端部が前記油路ブロック50との当接面に開口されるように、前記メイン油路401に対して略直交する方向に延びている。
従って、前記ピストン用吐出油路410は、図4及び図5に示すように、基端部が前記第1吐出口225aに流体接続され且つ先端部が外表面に開口してピストンポンプ用第1吐出ポート411Pを形成するピストンポンプ用第1吐出油路411と、基端部が前記第2吐出口225bに流体接続され且つ先端部が外表面に開口してピストンポンプ用第2吐出ポート412Pを形成するピストンポンプ用第2吐出油路412とを含んでいる。
図6及び図7に、それぞれ、図2におけるVI-VI線及びVII-VII線に沿った前記油路ブロック50の断面図を示す。
斯かる構成によれば、前記油路ブロック50を、前記凹部45を液密に閉塞する閉塞プレート(図示せず)に変更するだけで、前記ポンプハウジング30をそのまま利用しつつ、前記トロコイドポンプ40を備えた態様から前記トロコイドポンプ40を備えない態様への仕様変更を行うことができる。
従って、可及的な部品共通化を図りつつ、種々の仕様に応じたポンプユニットを容易に得ることができる。
従って、前記油路ブロック50を前記閉塞プレートに変更するだけで、前記吸引ポート400Pに流体接続される吸引側の配管を変更することなく、前記トロコイドポンプ40を備えた態様から前記トロコイドポンプ40を削除した態様へ変更することができる。
詳しくは、本実施の形態においては、前記油路ブロック50は、図1及び図2に示すように、前記ポンプハウジング30に着脱可能に連結される油路プレート51と、前記油路プレート51に着脱可能に連結されるバルブブロック55とを備えている。
図1,図2及び図6〜図8に示すように、前記油路プレート51は、前記ポンプハウジング30に当接する当接部52と、前記当接部52から前記ポンプ軸10の軸線を基準にして径方向外方へ延在する延在部53とを有している。
そして、前記バルブブロック55は、図1及び図2に示すように、前記延在部53に連結されている。
斯かる構成を備えることにより、前記バルブブロック55を、前記フライホイールハウジング5,前記ポンプハウジング30及び前記油路プレート51によって画されるデッドスペース内に配置させることができる(図1参照)。
前記油路プレート側吐出油路420aは、図6に示すように、基端部が前記トロコイドポンプ40の吐出口43に流体接続され且つ先端部が前記バルブブロック55との当接面に開口されている。
詳しくは、前記バルブブロック55には、図4に示すように、一端部が前記油路プレート51との当接面に開口して前記油路プレート側吐出油路に流体接続される第1分岐油路421aと、一端部が外表面に開口して前記第1吐出ポート421Pを形成する第1吐出油路421bと、前記第1分岐油路421a及び前記第1吐出油路421bを選択的に連通又は遮断させる第1切換弁431と、一端部がチェック弁435を介して前記第1分岐油路421aに流体接続された第2分岐油路422aと、一端部が外表面に開口して前記第2吐出ポート422Pを形成する第2吐出油路422bと、前記第2分岐油路422a及び前記第2吐出油路422bの間を選択的に連通又は遮断させる第2切換弁432と、一端部が前記第2分岐油路422aに流体接続され且つ他端部が外表面に開口して前記第3吐出ポート423Pを形成する第3分岐油路423aとが設けられている。
斯かる構成を備えることにより、前記第1〜第3吐出ポート421P,422P,423Pへの配管作業の効率化を図ることができる。
具体的には、前記バルブブロック55には、図4に示すように、一端部が前記第1分岐油路421aに流体接続された油圧設定油路425が形成されており、前記リリーフ弁438は前記油圧設定油路425に介挿されている。
前記バルブブロック側戻し油路440は、前記油路プレート51に形成された油路プレート側戻し油路445及び連通油路450(図6及び図7参照)を介して、前記トロコイドポンプ40及び前記ギヤポンプ60の吸引口に流体接続されている。
なお、前記連通油路450の詳細構成については、後述する。
同様に、前記第2切換弁432は、前記第2分岐油路422aを前記第2吐出油路422bに流体接続させて前記第2吐出ポート422Pから圧油を排出する作動油吐出状態と、前記第2吐出ポート422Pを介して流入される戻り油を前記バルブブロック側戻し油路440へ戻す作動油戻し状態とをとり得るように構成されている。
そして、前記第1切換弁431は、前記第1分岐油路421aを前記第1吐出油路421bに流体接続させ且つ前記第1戻し油路441の一端部を閉塞する吐出位置と、前記第1分岐油路421aの他端部を閉塞し且つ前記第1吐出油路441を前記第1戻し油路421bに流体接続させる戻し位置とを選択的にとり得るように構成されている。
同様に、前記第2切換弁432は、前記第2分岐油路422aを前記第2吐出油路422bに流体接続させ且つ前記第2戻し油路442の一端部を閉塞する吐出位置と、前記第2分岐油路422aの他端部を閉塞し且つ前記第2吐出油路422bを前記第2戻し油路442に流体接続させる戻し位置とを選択的にとり得るように構成されている。
前記ゲージポート429Pは、前記トロコイドポンプ40の吐出圧を測定する為に使用される。
図3に示すように、前記連通油路450は、一端部が前記ギヤポンプ用分岐油路404の先端部に流体接続されるように前記ポートブロック35との当接面に開口している。
前記連通油路450の他端部は、前記トロコイドポンプ40における前記第1吸引口41とは反対側に設けられた第2吸引口42に流体接続されつつ、前記ギヤポンプケース70との当接面に開口している。
そして、前記油路プレート側戻し油路445は、一端部が前記バルブブロック側戻し油路440に流体接続されるように前記バルブブロック55との当接面に開口し且つ他端部が前記連通油路450に流体接続されている(図6及び図7参照)。
図3及び図4に示すように、前記ギヤポンプケース70には、一端部が前記連通油路450に流体接続されるように前記油路ブロック50との当接面に開口し且つ他端部が前記ギヤポンプ60の吸引口61に流体接続されたギヤポンプ用吸引油路461と、一端部が外表面に開口してギヤポンプ用吐出ポート460Pを形成するギヤポンプ用吐出油路462とが形成されている。
斯かる形態においては、好ましくは、前記第3ポンプ用吸引油路461の一端部は、前記ポンプ軸10の軸線方向に沿って視た際に、前記凹部45又は前記第3ポンプ用分岐油路404の他端部の少なくとも一方とオーバーラップするように配置される。
斯かる構成を備えることにより、前記トロコイドポンプ40が不要な場合に、該トロコイドポンプ40及び前記油路ブロック50を削除し、前記ギヤポンプケース70を前記ポンプハウジング30に連結するだけで、前記ピストンポンプ20及び前記ギヤポンプ60のみを備えた仕様に容易に変更することができる。
斯かる構成を備えることにより、前記吐出ポートに流体接続される外部配管の接続作業効率を向上させることができると共に、該外部配管の効率的なレイアウトを実現できる。
即ち、前記多連ポンプユニット1は、図4に示すように、前記構成に加えて、前記可動斜板230に前記ギヤポンプ60の吐出圧を作用させる中立側戻しライン470を有している。
前記中立側戻しライン470は、図2及び図3に示すように、基端部が前記ギヤポンプ用吐出油路462に流体接続され且つ先端部が前記油路ブロック50との当接面に開口されるように前記ギヤポンプケース70に形成されたギヤポンプケース側中立戻し油路471と、基端部が前記ポンプケース側中立戻し油路471に流体接続されるように前記ギヤポンプケース70との当接面に開口され且つ先端部が前記ポートブロック35との当接面に開口されるように前記油路ブロック50に形成された油路ブロック側中立戻し油路472と、基端部が前記油路ブロック側中立戻し油路472に流体接続されるように前記油路ブロック50との当接面に開口し且つ先端部が前記ポンプハウジング30の内部空間に開口されるように前記ポートブロック35に形成されたポートブロック側中立戻し油路473と、基端部が前記ポートブロック側中立戻し油路473に流体接続され且つ先端部が前記第2延在領域234に向けて開口された油路を有する配管部材474と、先端部が前記可動斜板230の第2延在領域234に係合した状態で前記配管部材の474の油路に軸線方向摺動可能に収容された押動部材475とを備えている。
なお、前記配管部材474の前記油路には、絞り孔付きプラグ476が介挿されている。
2 駆動源
10 ポンプ軸
20 ピストンポンプ(第1ポンプ)
30 ポンプハウジング
40 トロコイドポンプ(第2ポンプ)
41 トロコイドポンプの第1吸引口
42 トロコイドポンプの第2吸引口
45 凹部
50 油路ブロック
51 油路プレート
52 当接部
53 延在部
55 バルブブロック
60 ギヤポンプ(第3ポンプ)
70 ギヤポンプケース(第3ポンプ用ハウジング)
211 シリンダブロック
215 ピストン
221 ピストンポンプの吸引口
225a ピストンポンプの第1吐出口
225b ピストンポンプの第2吐出口
230 可動斜板
240 付勢部材
245 人為操作部材
400 吸引油路
400P 吸引ポート
401 メイン油路
402 ピストンポンプ用吸引油路
403 トロコイドポンプ用吸引油路
404 ギヤポンプ用吸引油路
411P ピストンポンプ用第1吐出ポート
412P ピストンポンプ用第2吐出ポート
421P トロコイドポンプ用第1吐出ポート
422P トロコイドポンプ用第2吐出ポート
423P トロコイドポンプ用第3吐出ポート
431 第1切換弁
432 第2切換弁
450 連通油路
460P ギヤポンプ用吐出ポート
461 ギヤポンプ用吸引油路
462 ギヤポンプ用吐出油路
Claims (8)
- 駆動源に作動的に連結されるポンプ軸と、前記ポンプ軸によって駆動される第1ポンプと、前記第1ポンプを収容するポンプハウジングと、前記ポンプ軸によって作動的に駆動される第2ポンプとを備えた多連ポンプユニットであって、
前記ポンプハウジングにおける軸線方向一端面に連結される油路ブロックを備え、
前記ポンプハウジング及び前記油路ブロックの当接面の一方又は双方には、前記第2ポンプが収容される凹部が設けられており、
前記ポンプハウジングには、一端部が外表面に開口して吸引ポートを形成する吸引油路であって、前記吸引ポートを介して導入された作動油を前記第1ポンプの吸引口へ案内する吸引油路と、基端部が前記第1ポンプの吐出口に流体接続され且つ先端部が外表面に開口して第1ポンプ用吐出ポートを形成する第1ポンプ用吐出油路とが設けられ、
前記油路ブロックには、前記第2ポンプを油圧源とする第2ポンプ用吐出ポートが複数、設けられており、
前記複数の第2ポンプ用吐出ポートの吐出状態を制御するバルブが前記油路ブロックに装着されていることを特徴とする多連ポンプユニット。 - 前記複数の第2ポンプ用吐出ポートは、前記油路ブロックの同一面に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の多連ポンプユニット。
- 前記油路ブロックは、前記ポンプハウジングに当接する当接部と、前記当接部から前記ポンプ軸の軸線を基準にして径方向外方へ延在する延在部とを一体的に有しており、
前記バルブは、前記延在部に装着されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の多連ポンプユニット。 - 駆動源に作動的に連結されるポンプ軸と、前記ポンプ軸によって駆動される第1ポンプと、前記第1ポンプを収容するポンプハウジングと、前記ポンプ軸によって作動的に駆動される第2ポンプとを備えた多連ポンプユニットであって、
前記ポンプハウジングにおける軸線方向一端面に連結される油路ブロックと、
前記第2ポンプを基準にして前記第1ポンプとはポンプ軸の軸線方向反対側において前記ポンプ軸によって作動的に駆動される第3ポンプと、
前記第3ポンプを囲繞するように、前記油路ブロックの外表面に連結される第3ポンプ用ハウジングとを備え、
前記ポンプハウジング及び前記油路ブロックの当接面の一方又は双方には、前記第2ポンプが収容される凹部が設けられ、
前記ポンプハウジングには、一端部が外表面に開口して吸引ポートを形成する吸引油路であって、前記吸引ポートを介して導入された作動油を前記第1ポンプの吸引口へ案内する吸引油路と、基端部が前記第1ポンプの吐出口に流体接続され且つ先端部が外表面に開口して第1ポンプ用吐出ポートを形成する第1ポンプ用吐出油路とが設けられ、
前記油路ブロックには、前記第2ポンプを油圧源とする第2ポンプ用吐出ポートが設けられ、
前記吸引油路は、前記吸引ポートから導入された作動油を、前記第1ポンプの吸引口に加えて、前記第2ポンプにおける第1ポンプ側の端面に設けられた第1吸引口にも案内するように構成されており、さらに、前記吸引ポートから導入された作動油を、前記油路ブロックとの当接面に案内する第3ポンプ用分岐油路を含み、
前記第3ポンプ用ハウジングには、一端部が前記油路ブロックとの当接面に開口し且つ他端部が前記第3ポンプの吸引口に流体接続された第3ポンプ用吸引油路と、一端部が前記第3ポンプの吐出口に流体接続され且つ他端部が外表面に開口して第3ポンプ用吐出ポートを形成する第3ポンプ用吐出油路とが設けられ、
前記油路ブロックには、前記第3ポンプ用分岐油路を前記第2ポンプにおける前記第1吸引口とはポンプ軸の軸線方向反対側に設けられた第2吸引口及び前記第3ポンプ用吸引油路に流体接続させる連通油路が形成されていることを特徴とする多連ポンプユニット。 - 前記第1ポンプ用吐出ポート、前記第2ポンプ用吐出ポート及び前記第3ポンプ用吐出ポートは、前記多連ポンプユニットにおける同一面側に設けられていることを特徴とする請求項4に記載の多連ポンプユニット。
- 前記凹部は、少なくとも一部が前記ポンプハウジングに形成されており、
前記第3ポンプ用吸引油路の前記一端部は、前記ポンプ軸の軸線方向に沿って視た際に、前記凹部又は前記第3ポンプ用分岐油路の前記他端部の少なくとも一方とオーバーラップするように配置されていることを特徴とする請求項4又は5に記載の多連ポンプユニット。 - 前記第1ポンプは、前記ポンプ軸に軸線回り相対回転不能に支持されるシリンダブロックと、前記シリンダブロックに軸線方向摺動可能に収容された複数のピストンと、前記ポンプ軸と直交する揺動軸線回り揺動可能とされた可動斜板であって、前記揺動軸線回りの傾転位置に応じて前記複数のピストンの摺動範囲を変更させる可動斜板と、前記可動斜板を前記揺動軸線回り最大傾転方向へ付勢する付勢部材とを備え、
前記付勢部材は、先端部が作動的に前記可動斜板に係合した状態で前記ポンプ軸と略平行となるように、前記ポンプハウジングに収容されており、
前記油路ブロックには、前記付勢部材の基端部の位置を変更させる人為操作部材が装着されていることを特徴とする請求項4から6の何れかに記載の多連ポンプユニット。 - 前記第3ポンプの吐出圧が、前記可動斜板を前記付勢部材の付勢力に抗して前記揺動軸線回り中立側へ傾転させるように該可動斜板に作用していることを特徴とする請求項7に記載の多連ポンプユニット。
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