JPH06264874A

JPH06264874A - 複合ポンプ

Info

Publication number: JPH06264874A
Application number: JP4965393A
Authority: JP
Inventors: Takao Tamagawa; 隆雄玉川
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1993-03-10
Filing date: 1993-03-10
Publication date: 1994-09-20

Abstract

(57)【要約】【目的】エネルギロスが少なく製造コストの安い、自動
車の補機駆動用として好適な複合ポンプを提供する。【構成】吐出油量が所定値を超えると、２方弁４２が開
弁し、固定絞り４１の下流側の圧力をパイロット圧とし
て４方弁Ｆに導く。これにより、４方弁Ｆが油路を切り
換え、前段側ポンプ１の吐出油の一部を後段側ポンプ２
を介してタンクＴに戻す。このとき、後段側ポンプ２が
油圧モータとして働き、省エネルギを達成できる。斜板
式の可変吐出機構に比較して構造が簡単である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車の補機等を駆
動するための複合ポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
のエンジンの回転数は、車速や負荷によって変化するの
に対して、補機の駆動に関しては、最も効率の良い回転
数で駆動されることが好ましい。したがって、エンジン
の出力軸によって補機を駆動する場合、エンジンの回転
数変化にかかわらずに一定の回転数を得るために、何ら
かの変速機構が必要となる。

【０００３】例えば、変速機構として、機械式のもの
や、斜板式の可変吐出ポンプを用いた油圧式のものがあ
るが、何れも構造が複雑で製造コストが高くなるという
問題があった。また、エンジンの出力軸によって駆動さ
れる油圧ポンプの吐出油の一部を、タンクに戻すことに
より、流量を調整する場合、戻される圧油の分だけエネ
ルギロスとなる。

【０００４】この発明の目的は、エネルギロスが少なく
製造コストの安い、自動車の補機駆動用として好適な複
合ポンプを提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に係る複合ポンプは、共通の駆動軸によっ
て駆動される複数のポンプの合成流量を吐出する複合ポ
ンプにおいて、後段側ポンプの吸入側をタンクに連通さ
せ後段側ポンプの吐出側を前段側ポンプの吐出側に連通
させる第１の状態、及びこれと逆の第２の状態を切り換
える、４方弁と、前段側ポンプと後段側ポンプとの連通
部分よりも下流側に形成された流量検出手段を含み、流
量検出手段による検出流量が所定値を超えると、上記４
方弁を上記第２の状態に切り換える４方弁制御機構とを
備えたことを特徴とするものである。

【０００６】請求項２に係る複合ポンプは、請求項１に
おいて、上記４方弁は、パイロット式のものからなり、
上記４方弁制御機構は、前段側ポンプと後段側ポンプと
の連通部分よりも下流側に形成された固定絞りの前後の
圧力差に応じて開弁し、固定絞りよりも下流側の圧力を
パイロット圧として４方弁に導いて、当該４方弁を上記
第２の状態に切り換えさせる２方弁からなることを特徴
とするものである。

【０００７】

【作用】上記請求項１に係る発明の構成によれば、駆動
軸の回転数が低い場合、４方弁は、後段側ポンプの吐出
側を前段側ポンプの吐出側に連通させ後段側ポンプの吸
入側をタンクに連通させた状態にあり、従って、両ポン
プの吐出油量の和が吐出される。駆動軸の回転数が高く
なって吐出油量が増大すると、４方弁制御機構の働き
で、４方弁は、後段側ポンプの吸入側を前段側ポンプの
吐出側に連通させ且つ後段側ポンプの吐出側をタンクに
連通させる状態に切り換わる。これにより、前段側ポン
プ吐出油量と後段側ポンプの吐出油量の差のみが吐出さ
れる。また、このとき、後段側ポンプを油圧モータとし
て働かせて、前段側ポンプを駆動することができる。

【０００８】上記請求項２に係る発明の構成によれば、
吐出油量が増加すると、これに伴って固定絞り前後の差
圧が増大する。この差圧の増大に応じて、２方弁が開弁
し、固定絞りよりも下流側の圧力をパイロット圧として
４方弁に導く。これにより、４方弁が上記第２の状態に
切り換わる。

【０００９】

【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図１及び図２は、この発明の一実施例としての
複合ポンプの概略構成図であり、これらの図を参照し
て、この複合ポンプは、自動車のエンジンの補機を駆動
するための動力発生源となるものであり、エンジンＥの
出力軸によって共通に駆動される、前段側ポンプ１及び
後段側ポンプ２と、後段側ポンプ２の吐出油量Ｑ２を前
段側ポンプ１の吐出油量Ｑ１に加算する状態と減算する
状態とに後段側ポンプ２の吸入・吐出の方向を切り換え
る４方弁Ｆと、複合ポンプの吐出油量に関連して４方弁
Ｆを切り換えるための４方弁制御機構４とを備えてい
る。

【００１０】上記各ポンプ１，２は、内接ギアポンプや
ベーンポンプからなる。前段側ポンプ１は、タンクＴか
ら吸入ポートＩＰ１を介して吸入した油を、圧油として
吐出ポートＯＰ１から補機側へ連通する吐出油路５へ吐
出するものである。後段側ポンプ２は、吸入油路６に連
通する吸入ポートＩＰ２と、吐出油路７に連通する吐出
ポートＯＰ２とを備えている。

【００１１】上記４方弁Ｆは、後段側ポンプ２の吸入ポ
ートＩＰ２を油路８を介してタンクＴに連通し且つ後段
側ポンプ２の吐出ポートＯＰ２を油路９を介して前段側
ポンプ１の吐出油路５に連通する第１の状態（図１参
照）と、後段側ポンプ２の吸入ポートＯＰ２を油路９を
介して前段側ポンプ１の吐出油路５に連通し且つ後段側
ポンプ２の吐出ポートＯＰ２を油路８を介してタンクＴ
に連通する第２の状態（図２参照）とを切り換える。こ
の四方弁Ｆは、当該四方弁Ｆを切り換えるためのパイロ
ット圧を導くパイロットポートＦ１を有している。

【００１２】上記４方弁制御機構４は、前段側ポンプ１
の吐出油路５の、前段側ポンプ１と後段側ポンプ２の連
通部分５ａよりも下流側に配設された固定絞り４１と、
この固定絞り４１の前後の差圧を油路１２，１３を介し
てパイロットし、この差圧に応じて、固定絞４１りより
も下流側の圧力をパイロット圧として４方弁Ｆのパイロ
ットポートＦ１に導く状態（図２参照）と、導かない状
態（図１参照）とに切り換える２方弁４２とを有してい
る。この２方弁４２は、固定絞り４１の前後の差圧に基
づいて流量を検出し、流量が所定以上（すなわち差圧が
所定以上）になると、固定絞り４１よりも下流側の圧力
を油路１０、当該２方弁及び油路１１を介して、四方弁
ＦのパイロットポートＦ１に導き、当該４方弁Ｆを上記
第２の状態に切り換えさせる。

【００１３】次に、この複合ポンプの動作について説明
する。まず、エンジンＥの回転数が低く各ポンプ１，２
の吐出油量が少ない場合には、図１を参照して、２方弁
４２は閉じ状態となっており、従って、四方弁Ｆは、後
段側ポンプ２の吐出油路７を前段側ポンプ１の吐出油路
９に連通した状態となっている。その結果、両ポンプ
１，２の吐出油量Ｑ１，Ｑ２の加算されたＱ１＋Ｑ２が
複合ポンプの吐出油量となっている。

【００１４】そして、エンジン回転数が高くなって各ポ
ンプ１，２の吐出油量が増大すると、図２を参照して、
２方弁４２が開状態となることにより、四方弁Ｆは、後
段側ポンプ２の吸入油路６を前段側ポンプ１の吐出油路
９に連通した状態となる。その結果、前段側ポンプ１の
吐出油量Ｑ１から後段側ポンプ２の吐出油量Ｑ２を減じ
たものが、複合ポンプの吐出油量となる。このとき、後
段側ポンプ２が、油圧モータとして前段側ポンプ１の駆
動を助けるので、前段側ポンプ１を動作させるためのエ
ネルギのロスが少なくなる。すなわち、前段側ポンプ１
のみで流量制御弁を用いて流量を制限する従来の場合に
は、余剰の圧油を直接タンクに捨てることになるのに対
して、本実施例では、余剰の圧油が後段側ポンプ２を介
してタンクＴに戻され、このとき、後段側ポンプ２は、
後段側ポンプ２の吐出圧をＰとし、タンクＴの内圧をＰ
₀とし、ポンプ効率をηとして、（Ｐ−Ｐ₀）×Ｑ２×
ηだけの仕事をすることになり、この分のエネルギを有
効に使えることになる。

【００１５】この実施例によれば、エンジンＥの出力軸
の回転数が高くなって吐出油量が増大すると、前段側ポ
ンプ１の吐出油量Ｑ１と後段側ポンプ２の吐出油量Ｑ２
との差のみが吐出されるので、流量を調整することがで
きる。また、このとき、後段側ポンプ２を油圧モータと
して働かせて、前段側ポンプ１を駆動することができる
ので、省エネルギを達成することができる。さらに、斜
板式の可変吐出ポンプのように構造が複雑でないので、
製造コストを安くすることができる。

【００１６】なお、上記実施例において、４方弁を電磁
式とし、４方弁制御機構を、検出した流量に基づいて４
方弁を開閉させる信号を出力するものとしても良い。図
３は他の実施例を示している。同図を参照して、この実
施例の特徴とするところは、１）３連ポンプ１，２，３を用い、２）後段側ポンプ２の吸入側及び吐出側を、それぞれタ
ンクＴ側又は前段側ポンプ１の吐出側に切り換えるため
の電磁式四方弁ＦＡと、後段側ポンプ３の吸入側及び吐
出側を、それぞれタンクＴ側及び前段側ポンプ１の吐出
側に切り換えるための電磁式四方弁ＦＢを配設した。３）複合ポンプの流量Ｑに基づいて、制御部（図示せ
ず）が、各電磁式四方弁ＦＡ，ＦＢを開閉させることに
より、流量を、次の表１に示すように、４段階に調整で
きるようにしたことである。

【００１７】電磁式四方弁ＦＡは、ソレノイドＳＯＬａ
の励磁により、後段側ポンプ２を油圧モータとして動作
させるべく流路を切り換える。電磁式四方弁ＦＢは、ソ
レノイドＳＯＬｂの励磁により、後段側ポンプ２を油圧
モータとして動作させるべく流路を切り換える。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１を参照して、両ソレノイドＳＯＬａ，
ｂがＯＦＦの状態では、各ポンプ１，２，３の吐出油量
を合算したものが吐出される。一方のソレノイドＳＯＬ
ａ（又はＳＯＬｂ）のみをＯＮした状態では、前段側ポ
ンプ１に対して、後段側ポンプ２，３の一方の流量Ｑ２
（又はＱ３）を減算し、他方の流量Ｑ３（又はＱ２）を
合算したものが吐出される。両方のソレノイドＳＯＬ
ａ，ｂをＯＮした状態では、後段側ポンプ２，３の流量
を減算したものが吐出される。尚、表１の最右欄は、各
ポンプ１，２，３の流量を、Ｑ１＝４，Ｑ２＝２，Ｑ３
＝１としたときの、複合ポンプの吐出油量Ｑを示してい
る。

【００２０】なお、この発明は上記各実施例に限定され
るものではなく、４連以上のポンプを用いることがで
き、その他、この発明の要旨を変更しない範囲で種々の
設計変更を施すことができる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように請求項１に係る発明によれ
ば、駆動軸の回転数が低い場合は、前段側ポンプと後段
側ポンプの吐出油量の和が吐出される。駆動軸の回転数
が高くなって吐出油量が増大すると、前段側ポンプの吐
出油量と後段側ポンプの吐出油量との差のみが吐出され
るので、流量を調整することができる。また、このと
き、後段側ポンプを油圧モータとして働かせて、前段側
ポンプを駆動することができるので、省エネルギを達成
することができる。さらに、斜板式の可変吐出ポンプの
ように構造が複雑でないので、製造コストを安くするこ
とができる。

【００２２】請求項２に係る発明によれば、上記請求項
１に係る発明と同様の作用効果を奏することに加えて、
２方弁を用いた簡単な構造で４方弁の切り換えを行うこ
とができ、製造コストを一層安くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る複合ポンプの概略構成
図である。

【図２】流量が制限された状態の複合ポンプの概略構成
図である。

【図３】本発明の他の実施例に係る複合ポンプの概略構
成図である。

【符号の説明】

１前段側ポンプ２，３後段側ポンプＦ４方弁４４方弁制御機構４１固定絞り４２２方弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】共通の駆動軸によって駆動される複数のポ
ンプの合成流量を吐出する複合ポンプにおいて、後段側ポンプの吸入側をタンクに連通させ後段側ポンプ
の吐出側を前段側ポンプの吐出側に連通させる第１の状
態、及びこれと逆の第２の状態を切り換える、４方弁
と、前段側ポンプと後段側ポンプとの連通部分よりも下流側
に形成された流量検出手段を含み、流量検出手段による
検出流量が所定値を超えると、上記４方弁を上記第２の
状態に切り換える４方弁制御機構とを備えたことを特徴
とする複合ポンプ。
【請求項２】上記４方弁は、パイロット式のものからな
り、上記４方弁制御機構は、前段側ポンプと後段側ポンプと
の連通部分よりも下流側に形成された固定絞りの前後の
圧力差に応じて開弁し、固定絞りよりも下流側の圧力を
パイロット圧として４方弁に導いて、当該４方弁を上記
第２の状態に切り換えさせる２方弁を含んでいることを
特徴とする請求項１記載の複合ポンプ。