JPH02267370A - 油圧ポンプ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は射出成形機、トランスファーマシン、ダイキャ
ストマシン等に用いて好適な油圧ポンプ装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、制御信号によって可変吐出量ポンプの吐出量を可
変制御する流体制御装置は、例えば特開昭６２−２７０
８０３号公報で知られている。

ところで、このような流体制御装置は可変吐出量ポンプ
自身から吐出する圧油の一部を利用して斜板を変位せし
める操作ピストン（コントロールシリンダ）を駆動する
ため、可変吐出量ポンプの制御状態によって応答速度に
差を生じ、精度の高い制御系を構成できないとともに、
負荷圧の小さいアクチュエニタ等の場合には制御不能に
陥る問題があった。

そこで、本出願人は既に特願平１−１２１３９号におい
て、可変吐出量ポンプに対して独立した油圧回路系によ
る補助ポンプを設けることによって、前記操作ピストン
を駆動可能に構成し、これにより、制御精度と応答性、
さらには安定性を高めた流体制御装置を提案した。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、補助ポンプを用いた前記流体制御装置は、可変
吐出量ポンプと補助ポンプの二台のポンプが必要となる
ため、通常はこれら二台のポンプを並べ、−台のモータ
で可変吐出量ポンプを駆動するとともに、この可変吐出
量ポンプと補助ポンプの各回転シャフト同士を回転伝達
機構により結合し、これによって、各ポンプを同時運転
していた。

このため、二台のポンプを設置する配設スペースが大き
く取られるとともに、コスト面及び組立面で不利になる
など、改善すべき課題も残されていた。

本発明はこのような従来の技術に存在する課題を解決し
た油圧ポンプ装置の提供を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る油圧ポンプ装置ｌはケーシング３に回転シ
ャフト４を備えてなる可変吐出量ポンプ２の内部に、前
記回転シャフト４を共用して構成し、かつ少なくとも同
ポンプ２における斜板角度を可変するコントロールシリ
ンダ５を駆動可能な補助ポンプ６を配設したことを特徴
とする。なお、補助ポンプ６としてはベーン式ポンプを
用いることが望ましい。また、補助ポンプ６は可変吐出
量ポンプ２のケーシング３に空間部Ｐを形成し、この空
間部Ｐの内部に配設することができる。

〔作　　用〕

次に、本発明の作用について説明する。

本発明に係る油圧ポンプ装置１によれば、ケーシング３
に二台のポンプ、即ち、可変吐出量ポンプ２と補助ポン
プ６を内蔵し、かつ一つの回転シャフト４を共用するた
め、この回転シャフト４をモータ１２で回転させること
によって、両ポンプ２と６を同時に作動できる。

一方、補助ポンプ６から吐出した圧油は所定の制御弁を
介して可変吐出量ポンプ２のコントロールシリンダ５に
供給され、同ポンプ２における斜板２２の角度を可変す
ることによって、同ポンプ２の吐出量を可変制御できる
。

〔実　施　例〕

以下には、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基
づき詳細に説明する。

まず、本発明に係る油圧ポンプ装置１の構成について第
１図を参照して説明する。

油圧ポンプ装置ｌはモータ１２（第２図参照）によって
駆動されるピストン式ポンプを用いた可変吐出量ポンプ
（以下、主ポンプと記す）２と、ベーン式ポンプを用い
た補助ポンプ６を一体化して構成する。

３はケーシングであり、筒状のケーシング部３λと蓋状
のケーシング部３ｂからなる。ケーシング３内にはベア
リング１６．１７によって回動自在に支持され、かつ主
ポンプ２と補助ポンプ６に共用される回転シャフト４を
備え、この回転シャフト４は前記モータ１２によって回
転せしめられる。ケーシング３内の回転シャフト４には
複数のシリンダ１９・・・をシャフト周方向に一定間隔
置きに順次形成したシリンダブロック２０を取付けると
ともに、各シリンダ１９・・・にはピストン２１・・・
をスライド自在に挿入する。そして、各ピストン２１・
・・の先端はリング板状に構成した斜板２２の端面に、
玉継手を介して揺動自在に結合する。斜板２２はガイド
盤２３によって回動自在にガイドされ、このガイド盤２
３の１８０度対向位置における一端はコントロールシリ
ンダ５を構成する第一シリンダ５ａに内挿する操作ピス
トン２４の先端に当接し、かつ他端は第ニジリンダ５ｂ
に内挿するバイアスピストン２５の先端に当接する。な
お、バイアスピストン２５はスプリング２６により斜板
２２が最大傾斜する方向に付勢される。

よって、第一シリンダ５ａに圧油を供給し、操作ピスト
ン２４を突出させれば、斜板２２は回転シャフト４に対
して垂直となる方向へ変位するため、各ピストン２１・
・・の作動ストロークは小、さらには零となり、主ポン
プ２の吐出量はこれに応じて減少、さらには零となる。

また、第二シリンダ５ｂに圧油を供給し、バイアスピス
トン２５を突出させれば、斜板２２は回転シャフト４に
対してより傾斜するため、各ピストン２１・・・の作動
ストロークは大となり、主ポンプ２の吐出量は増加する
。

一方、ケーシング部３ｂには必要な各種ポート２７．２
８．２９ｂを設ける。これら各ポートのうち、２７は第
一シリンダ５１に、２８は第ニジリンダ５ｂに、２９ｂ
は各シリンダ１９・・・にそれぞれ連通し、各ポートの
外端はケーシング部３ｂに設けた接続端面３１に開口す
る。なお、ポート２９ｂから分岐する吐出用ポート２９
ａは各種アクチュエータを備える主回路３２（第２図）
に連通ずる。

他方、ケーシング部３ｂの内部には空間部Ｐを形成し、
同空間部Ｐ内の回転シャフト４に、複数のベーンをスラ
イド自在に有するロータ３３を取付けてベーン式ポンプ
（補助ポンプ６）を構成する。このため、空間部Ｐはベ
ーン式ポンプの円形リング部となる。また、３４は補助
ポンプ６に連通する吐出用ポートであり、先端は前記接
続端面３１に開口する。なお、第１図には現れないが、
各ポンプ２と６の吸油口は第２図に示す共通のオイルタ
ンク３５に接続する。

そして、接続端面３１には後述する切換弁７を介して制
御弁８を一体的に付設する。

次に、第２図を参照して本発明に係る油圧ポンプ装置ｌ
を用いた油圧制御回路の一例について説明する。

まず、主ポンプ２には斜板２２の角度を検出するポテン
ショメータ、エンコーダ等の斜板角度センサ３６を付設
する。斜板角度センサ３６は流量センサとして機能する
もので、コントローラ９に接続し、検出した斜板角度を
演算処理して吐出量を算出する。また、主回路３２は駆
動すべきアクチュエータの数量に応じて分岐し、それぞ
れ切換弁３７・・・を介してアクチュエータＡｔ・・・
に接続するとともに、吐出圧力を検出する圧力センサ３
８を付設し、同センサ３８はコントローラ９に接続する
。

コントローラ９はマイクロコンピュータを備え、斜板角
度センサ３６及び圧力センサ３８から得る検出値と設定
器群３９における設定値を比較して偏差を得る比較演算
機能、さらに演算結果に基づいて偏差を零にするための
制御信号Ｓを出力する制御信号出力機能及びシーケンス
コントロール機能等を有する。なお、設定器群３９は成
形サイクルにおける各工程毎の流量、圧力、時間等の設
定。

値を設定する。

また、切換弁７は補助ポンプ６から吐出する圧油と、主
ポンプ２からポート２９ｂを通して供給される圧油を選
択的に制御弁８に供給する機能を有する。なお、この切
換弁７は第１図に示すように、制御弁８側と接続端面３
１側が接続されるように接続口の位置が選定されるとと
もに、制御弁８と各シリンダ５ａ及び５ｂに接続するポ
ートを有する。制御弁８は切換弁７から与えられる圧油
を各シリンダ５ａ又は５ｂに対して選択的に供給又は遮
断する機能を有し、コントローラ９から出力する制御信
号Ｓによって制御される。

他方、補助ポンプ６の吐出口は、さらに安全弁として機
能するリリーフ弁４０を介してオイルタンク３５に接続
するとともに、補助回路４１に接続し、アクチュエータ
Ａ２を駆動する。この場合、補助ポンプ６の容量はコン
トロールシリンダ５の制御及びアクチュエータＡ２の制
御を同時に実行可能な容量を選定する。このように、補
助ポンプ６はコントロールシリンダ５の駆動と補助回路
４１の駆動に兼用できるため、例えば、射出成形機の場
合、主ポンプ２による型開きの際に、補助回路４１によ
りオイルモータを作動し、計１工程を実行できる。この
補助回路４１の接続は任意であり、使用しない場合には
コントロールシリンダ５のみを駆動できる比較的小容量
の補助ポンプ６で足りる。図中４２は減圧弁、４３は電
磁リリーフ弁、４４は流蛍弁、４５は切換弁を示す。

次に、このような油圧制御回路の動作につき、−例とし
て、アクチュエータＡ１・・・のピストンを所定速度で
作動させるための流量制御について説明する。

まず、モータ１２を作動させることにより、回転シャフ
ト４が回転し、主ポンプ２と補助ポンプ６が同時に作動
状態となる。一方、切換弁７を補助ポンプ６側へ切換え
ることにより、同ポンプ６から吐出する圧油を制御弁８
に供給する。そして、コントローラ９からは制御弁８に
対して設定流量に対応した流量指令信号（制御信号Ｓ）
を付与し、主ポンプ２の吐出量が設定流量となるように
コントロールシリンダ５を駆動制御する。この際、制御
弁８が中立位置にあれば、油圧は遮断され、斜板角度は
変化しないが、制御弁４が第２図中の左側シンボル位置
へ切換わると、切換弁７からの圧油は第ニジリンダ５ｂ
に供給されるとともに、第一シリンダ５ａの油はオイル
タンク３５に排出され、斜板２２は傾斜して主ポンプ２
の吐出量を増加させる。他方、制御弁８が第２図中の右
側シンボル位置に切換われば、切換弁７からの圧油は第
一シリンダ５ａに供給されるとともに、第ニジリンダ５
ｂの油がオイルタンク３５に排出され、斜板２２は起立
して主ポンプ２の吐出量を減少させる。

なお、切換弁７を切換えることにより、主ポンプ２から
吐出する圧油の一部を制御弁８に供給することができる
。この場合には補助ポンプ６により補助回路４１を独立
して駆動できる。

以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこの
ように実施例に限定されるものではない。

例えば、補助ポンプはベーン式ポンプを例示したが、主
ポンプと同様の可変吐出量ポンプ或はギヤポンプ等の任
意形式のポンプを使用できる。その他、細部の構成等に
おいて、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更で
きる。

〔発明の効果〕

このように、本発明に係る油圧ポンプ装置は、可変吐出
量ポンプに、同ポンプのコントロールシリンダを駆動可
能な補助ポンプを一体的に内蔵してなるため、制御範囲
及び用途の大幅拡大、さらに制御の高精度化及び高応答
性化を達成できるという基本的効果に加え、装置の大幅
な小型化が図れ、配設スペースを半減できるとともに、
低コスト化及び組立性向上を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明に係る油圧ポンプ装置の内部構成図、 第２図：同油圧ポンプ装置を用いた油圧制御回路の油圧
回路図。 尚図面中、 １：油圧ポンプ装置 ３：ケーシング ５・コントロールシリ ６コ補助ポンプ ２：可変吐出量ポンプ ４：回転シャフト ンダ Ｐ：空間部 第１図 特許出願人　日精樹脂工業株式会社 代理人弁理士　下　　１）　　　茂

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕ケーシングに回転シャフトを備えてなる可変吐出
   量ポンプの内部に、前記回転シャフトを共用して構成し
   、かつ少なくとも前記可変吐出量ポンプの斜板角度を可
   変するコントロールシリンダを駆動可能な補助ポンプを
   配設してなることを特徴とする油圧ポンプ装置。 〔２〕補助ポンプはベーン式ポンプであることを特徴と
   する請求項１記載の油圧ポンプ装置。 〔３〕補助ポンプは可変吐出量ポンプのケーシングに形
   成した空間部を用いて配設したことを特徴とする請求項
   １又は２記載の油圧ポンプ装置。 〔４〕ケーシングに送油用のポートを直接形成するとと
   もに、ケーシングの外面に制御弁を付設可能な接続端面
   を形成してなることを特徴とする請求項１記載の油圧ポ
   ンプ装置。