(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに同軸上で結合される第一、第二ポンプ駆動軸と、前記第一、第二ポンプ駆動軸の回転に伴って作動流体を加圧する第一、第二ポンプと、前記第一ポンプの吐出流量を変える流体圧アクチュエータと、前記第二ポンプの吐出圧を前記流体圧アクチュエータに導くポンプ間通路と、前記第一、第二ポンプをそれぞれ構成する第一、第二ポンプケーシングと、前記第一、第二ポンプケーシングを互いに締結する締結手段と、前記第一、第二ポンプケーシングに渡って嵌挿されて両者の位置決めを行う複数のノックピンとを備え、前記ノックピンの内部に前記ポンプ間通路を形成し、前記第一、第二ポンプケーシングの互いに接する取付面を平面状に形成し、前記ノックピンの内部に前記ポンプ間通路を絞るオリフィスを形成し、前記第一、第二ポンプケーシングの間に前記ノックピンを囲むシールリングを介装し、前記シールリングを介して前記ポンプ間通路を密封し、前記取付面の前記ノックピンのまわりに前記シールリングを収容する環状段部を形成したことを特徴とする多連型ポンプ構造。
【請求項２】
前記第一、第二ポンプケーシングの間にトロコイド式ギヤポンプを介装したことを特徴とする請求項１に記載の多連型ポンプ構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のポンプを連結する多連型ポンプ構造の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば建設機械の油圧源として異なる容量のポンプを同軸上で連結した多連型ポンプが用いられる。
【０００３】
この種の多連型ポンプ構造として、従来例えば図６に示すように、それぞれ異なる第一、第二油圧ポンプ６０，７０を収装する第一、第二ポンプケーシング６１，７１を備え、両者が複数のボルト６５を介して締結されるものがある。
【０００４】
第一、第二ポンプケーシング６１，７１は、それぞれの取付面に形成された凹部６２と凸部７２を互いに嵌合させるインロウ構造によって位置決めされる。
【０００５】
第一、第二ポンプケーシング６１，７１に渡ってポンプ間通路６３が配設され、第二油圧ポンプ７０の吐出圧がポンプ間通路６３を介してパイロット圧として図示しない油圧アクチュエータに導かれる。第一ポンプケーシング６１にはポンプ間通路６３の途中にオリフィス６４が形成される。
【０００６】
第一、第二ポンプケーシング６１，７１に渡って嵌挿される導油管６５を備える。導油管６５の外周には第一、第二ポンプケーシング６１，７１との間にシールリング６６，７６がそれぞれ介装され、ポンプ間通路６３の密封がはかられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の多連型ポンプ構造にあっては、第一、第二ポンプケーシング６１，７１をインロウ構造によって位置決めするため、各取付面に凹部６２と凸部７２を形成する分だけポンプの大型化を招く。
【０００８】
また、ポンプ間通路６３を画成する導油管６５を備えるため、部品点数が増え、構造が複雑化するという問題点があった。
【０００９】
なお、導油管６５はその外周に第一、第二ポンプケーシング６１，７１が介装されているため、各シールリング６６，７６を位置決めする機能を果たさない。
【００１０】
本発明は上記の問題点を鑑みてなされたものであり、多連型ポンプ構造において、連結構造を簡素化してポンプの小型化をはかることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、互いに同軸上で結合される第一、第二ポンプ駆動軸と、第一、第二ポンプ駆動軸の回転に伴って作動流体を加圧する第一、第二ポンプと、第一ポンプの吐出流量を変える流体圧アクチュエータと、第二ポンプの吐出圧を流体圧アクチュエータに導くポンプ間通路と、第一、第二ポンプをそれぞれ構成する第一、第二ポンプケーシングと、第一、第二ポンプケーシングを互いに締結する締結手段と、第一、第二ポンプケーシングに渡って嵌挿されて両者の位置決めをする複数のノックピンとを備え、ノックピンの内部にポンプ間通路を形成し、第一、第二ポンプケーシングの互いに接する取付面を平面状に形成し、ノックピンの内部にポンプ間通路を絞るオリフィスを形成し、第一、第二ポンプケーシングの間にノックピンを囲むシールリングを介装し、シールリングを介してポンプ間通路を密封し、取付面のノックピンのまわりにシールリングを収容する環状段部を形成するものとした。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、第一、第二ポンプケーシングの間にトロコイド式ギヤポンプを介装するものとした。
【００１６】
【発明の作用および効果】
第１の発明において、各ノックピンは第一、第二ポンプケーシングを複数の点で固定することにより、第一、第二ポンプケーシングどうしの位置決めをする。これにより、第一、第二ポンプケーシングの取付面にインロウ構造の凹凸形状を設ける必用がなく、凹凸形状の段差分だけ多連式ポンプの小型化がはかれる。
【００１７】
ノックピンの内部に第一、第二ポンプケーシングの間で作動流体圧を導くポンプ間通路を形成することにより、導油管等を別に設ける必用がなく、構造の簡素化がはかれる。
【００１８】
そして、第一、第二ポンプケーシングの互いに接する取付面を平面状に形成することにより、多連式ポンプの小型化がはかれる。
【００１９】
そして、ノックピンの内部にポンプ間通路の通路断面積を絞るオリフィスが形成されることにより、第一、第二ポンプケーシングにオリフィスを設ける必用がなく、構造を簡素化するとともに、多連式ポンプの小型化がはかれる。
【００２０】
そして、シールリングは第一ポンプケーシングと第二ポンプケーシングの間に介装されてポンプ間通路の密封をはかる。シールリングはノックピンの外周に接することなく、ノックピンの位置決め機能が損なわれない。
【００２１】
第２の発明において、第一、第二ポンプケーシングの間に第三のポンプとしてトロコイド式ギヤポンプを介装することにより、３つのポンプを備える多連式ポンプの小型化がはかれる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１に示すように、多連型ポンプは互いに同軸上に連結される斜板式ピストンポンプ（第一ポンプ）１０と外接ギヤポンプ（第二ポンプ）４０を備える。各ポンプ１０，４０はそれぞれ図示しない配管を介してタンクから吸い込んだ作動油を加圧して異なる油圧機器に供給するようになっている。
【００２４】
ピストンポンプ１０はハウジング１とポートブロック（第一ポンプケーシング）２とにより形成される内部空間にシリンダブロック３および斜板４が収装される。
【００２５】
図２において、５はシリンダブロック３の中心部を貫通するポンプ駆動軸であり、その一端がポートブロック２にベアリング１２を介して支持され、その途中がハウジング１にベアリング１１を介して支持される。ポンプ駆動軸５はハウジング１から外部へ突出されるその一端に図示しない動力源から回転が伝達される。
【００２６】
シリンダブロック３にはポンプ駆動軸５と平行に複数のシリンダ６がポンプ駆動軸５を中心とする略同一円周上に並んで配置され、各シリンダ６にはそれぞれ容積室７を画成するピストン８が挿入される。
【００２７】
各ピストン８の一端側はシリンダブロック３から突出され、斜板４に接するシュー９を介して支持される。シリンダブロック３が回転すると、各ピストン８は斜板４との間で往復動し、シリンダ６の容積室７を拡縮させることにより作動油を圧送する。
【００２８】
ポートブロック２には各容積室７に作動油を導く図示しない入口通路と、各容積室７から吐出する作動油を導く出口通路が形成される。
【００２９】
シリンダブロック３とポートブロック２の間にはバルブプレート２０が介装され、バルブプレート２０によって各容積室７に吐出と吸込が制御される。
【００３０】
図２において、４５はギヤポンプ４０のギヤに回転力を伝えるポンプ駆動軸である。ポンプ駆動軸４５はその一端がギヤハウジング４１から突出され、ピストンポンプ１０のポンプ駆動軸５に同軸上でスプライン結合される。
【００３１】
ギヤポンプ４０はギヤハウジング（第二ポンプケーシング）４１とギヤカバー４２とにより形成される内部空間に図示しない一対のギヤが収装され、各ギヤが外接噛み合いながら回転することにより作動油を圧送する。
【００３２】
一方、ピストンポンプ１０の斜板４はハウジング１に一対の支持軸１３を介して傾転可能に取り付けられる。斜板４の傾転角度を変えることにより、各ピストン８のストロークが変化してポンプ駆動軸５の１回転当たりの押しのけ容積が変化する。
【００３３】
斜板４とハウジング１の間にはスプリング１５が介装される。斜板４はスプリング１５によってその傾転角度を最大とする方向に付勢される。
【００３４】
斜板４とハウジング１の間にはスプリング１５に抗して斜板４を動かす３つの油圧ピストン（流体圧アクチュエータ）１６，１７，１８を備える。
【００３５】
油圧ピストン１６，１７はポートブロック２に形成される図示しない油通路を介してピストンポンプ１０の吐出圧が導かれる。これにより、ピストンポンプ１０の吐出圧が上昇するのにしたがって斜板４の傾転角度が減少し、ポンプ駆動軸５の１回転当たりの押しのけ容積が減少する。
【００３６】
油圧ピストン１８はポートブロック２とギヤポンプ４０の間に渡って形成されるポンプ間通路３０を介してギヤポンプ４０の吐出圧が導かれる。これにより、ギヤポンプ４０の吐出圧が上昇するのにしたがって斜板４の傾転角度が減少し、ピストンポンプ１０の吐出量が減少し、ポンプ駆動軸５を回転する動力源に必要な出力を所定値以下に抑えられる。
【００３７】
ギヤハウジング４１はポートブロック２に複数のボルト（締結手段）４４を介して締結される。各ボルト４４はギヤハウジング４１のフランジ４３を貫通し、ポートブロック２のネジ穴に螺合する。
【００３８】
ギヤハウジング４１にはポートブロック２に接する取付面４６が平面状に形成される一方、ポートブロック２にはギヤハウジング４１に接する取付面２１が平面状に形成される。すなわち、両取付面２１，４６には互いに係合するインロウ構造の凹凸形状が廃止されている。
【００３９】
ギヤハウジング４１とポートブロック２の間に２本のノックピン４９，５０が介装される。各ノックピン４９，５０はギヤハウジング４１とポートブロック２を２カ所で固定し、接合面方向の位置決めを行う。
【００４０】
ギヤハウジング４１にはノックピン４９の一端が嵌挿されるノックピン穴４８が形成される一方、ポートブロック２にはノックピン４９の他端が嵌挿されるノックピン穴２８が形成される。
【００４１】
図３に示すように、ギヤハウジング４１にはノックピン穴５９が形成される一方、ポートブロック２にはノックピン穴２７が形成される。ノックピン５０は各ノックピン穴５９，２７に渡って嵌挿される。
【００４２】
ギヤハウジング４１にはポンプ間通路３０を構成する通孔４７がノックピン穴４８から縮径して形成される。同様にポートブロック２にはポンプ間通路３０を構成する通孔２６がノックピン穴２７から縮径して形成される。
【００４３】
ノックピン５０は中空の円筒状に形成され、その内部にポンプ間通路３０を画成する。ノックピン５０の内部にポンプ間通路３０の通路断面積を絞るオリフィス５１が形成される。ギヤポンプ４０の吐出圧はオリフィス５１を介して油圧ピストン１８に導かれる。
【００４４】
ポートブロック２のノックピン５０の開口部にはシールリング２５を収容する環状段部２６が形成される。シールリング２５は、環状段部２６とギヤハウジング４１の取付面４６の間に介装され、ポンプ間通路３０の密封をはかる。
【００４５】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００４６】
ギヤポンプ４０の吐出圧がポートブロック２とギヤポンプ４０の間に渡って形成されるポンプ間通路３０を介して油圧ピストン１８に導かれることにより、ギヤポンプ４０の吐出圧が上昇するのにしたがってピストンポンプ１０の吐出量が減少し、ポンプ駆動軸５を回転する負荷が所定値以下に抑えられる。
【００４７】
ノックピン５０はポンプ間通路３０を画成する機能を果たすとともに、ノックピン４９と共にポートブロック２とギヤポンプ４０間の位置決めを行う機能を果たす。
【００４８】
ギヤハウジング４１とポートブロック２が各ボルト４４を介して締結され、各取付面２１，４６が互いに接することにより、各ノックピン４９，５０はギヤハウジング４１とポートブロック２を２点で固定する。これにより、両取付面２１，４６にインロウ構造の凹凸形状等を設ける必用がなく、凹凸形状の段差分だけギヤハウジング４１とポートブロック２の寸法を取付面２１，４６と直交方向に削減でき、多連式ポンプの小型化がはかれる。
【００４９】
シールリング２５は、ポートブロック２の環状段部２６とギヤハウジング４１の取付面４６の間に介装されてポンプ間通路３０の密封をはかる。シールリング２５はノックピン４９の外周に接することなく、ノックピン４９の位置決め機能が損なわれない。そして、円筒状のノックピン４９の外周に複数のシールリングを装着する密封構造に比べて簡素化がはかれるとともに、ノックピン４９を軸方向に短縮できる。
【００５０】
ノックピン５０の内部にポンプ間通路３０の通路断面積を絞るオリフィス５１が形成されることにより、ポートブロック２等にオリフィスを設ける必用がなく、ポートブロック２の構造を簡素化するとともに、小型化がはかれる。
【００５１】
次に図４に示す他の実施の形態を説明する。なお、前記実施の形態と同一構成部には同一符号を付す。
【００５２】
ポートブロック２とギヤケーシング４１の間に、第三のポンプとして、トロコイド式ギヤポンプ５５が円盤状プレート５４を介して収装される。ギヤポンプ５５はポンプ駆動軸４５に結合されるギヤ５６と、ギヤ５６に内接噛み合うリングギヤ５７とを備える。ギヤ５６がポンプ駆動軸４５と共に回転すると、ギヤ５７との間に作動油を吸い込み、出口通路５８を介して作動油を圧送する。
【００５３】
この場合、ポートブロック２とギヤポンプ４０の位置決めを２本のノックピン４９，５０を介して行うことにより、各ノックピン４９，５０の間にトロコイド式ギヤポンプ５５を介装することが可能となり、３つのポンプを備える多連式ポンプの小型化がはかれる。
【００５４】
さらに他の実施の形態として、図５に示すように、ノックピン５０を中空の円筒状に形成し、ノックピン５０の一端にポンプ間通路３０の通路断面積を絞るオリフィス５１を形成してもよい。この場合、ノックピン５０の加工工数が減り、生産性を高められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す多連型ポンプの縦断面図。
【図２】同じく多連型ポンプの横断面図。
【図３】同じく図２の一部を拡大した断面図。
【図４】他の実施の形態を示す多連型ポンプの縦断面図。
【図５】さらに他の実施の形態を示す断面図。
【図６】従来例を示す多連型ポンプの縦断面図。
【符号の説明】
１  ポンプケーシング
２  ポートブロック（第一ポンプケーシング）
３  シリンダブロック
４  斜板
５  ポンプ駆動軸
６  シリンダ
７  容積室
８  ピストン
１０  ピストンポンプ（第一ポンプ）
１８  油圧ピストン（流体圧アクチュエータ）
２１  取付面
２５  シールリング
３０  ポンプ間通路
４０  ギヤポンプ（第二ポンプ）
４１  ギヤハウジング（第二ポンプケーシング）
４４  ボルト（締結手段）
４５  ポンプ駆動軸
４６  取付面
４９  ノックピン
５０  ノックピン
５１  オリフィス
５５  トロコイド式ギヤポンプ
【図１】
0003962511.tif 000002
【図２】
0003962511.tif 000003
【図３】
0003962511.tif 000004
【図４】
0003962511.tif 000005
【図５】
0003962511.tif 000006
【図６】
0003962511.tif 000007