油圧ポンプ装置
【課題】モータで駆動する油圧ポンプにおいて、搬送するオイルの経路を変更する切換弁を、電磁ソレノイドを用いずにモータの正逆回転を利用して切り換えることで、装置のコスト低減を図る。
【解決手段】油圧ポンプ装置は、正逆回転可能なモータと、モータの正逆回転に係わらず一方向にオイルを搬送する第１ポンプと、モータの正転と逆転で異なる二方向にオイルを搬送する第２ポンプと、装置外の負荷に対して第１ポンプが搬送するオイルの径路を第２ポンプが搬送するオイルの圧力によって変更する切換弁とを備える。
【解決手段】油圧ポンプ装置は、正逆回転可能なモータと、モータの正逆回転に係わらず一方向にオイルを搬送する第１ポンプと、モータの正転と逆転で異なる二方向にオイルを搬送する第２ポンプと、装置外の負荷に対して第１ポンプが搬送するオイルの径路を第２ポンプが搬送するオイルの圧力によって変更する切換弁とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧シリンダ等の油圧アクチュエータに油圧を供給する油圧ポンプ装置に関し、特に、モータに駆動されるピストンポンプとモータの正逆回転を利用して油圧の経路を変更する切換弁とを備えた油圧ポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建設工事や様々な施工現場で使用される各種油圧工具及びそれらに油圧を供給する油圧ポンプ装置は、作業場所への可搬性や携帯性が重要であるために、小型でありながら高出力であることが要求される。
【０００３】
このような油圧機器については、多くの場合、油圧が数十Ｍｐａ近辺、あるいはそれ以上の、いわゆる超高圧と呼ばれる油圧を扱えるものが用いられ、超高圧を発生する油圧ポンプにおいては、一般的に往復ピストンを有するピストンポンプ、特にラジアル形ピストンポンプが使用される。
【０００４】
しかし、小径のピストンポンプは高圧を発生させることができる反面、大きな吐出量を得ることが難しく、例えば、油圧シリンダの全ストロークのうち高負荷が作用するまでのアプローチを迅速に作動させることができないため、作業性の低下を招くおそれがある。
【０００５】
そのために、低負荷のアプローチ用に低圧ではあるが高吐出量のポンプ、例えばトロコイドポンプ等を別途付加して、高圧ではあるが低吐出量のピストンポンプを補完するようにした油圧ポンプ装置もある。
【０００６】
また、油圧シリンダに油圧を供給する油圧ポンプ装置においては、油圧シリンダの始動や停止、あるいは作動方向を変更するために、油圧ポンプと油圧シリンダとの間を移動するオイル（作動油）の経路を変更する切換弁が使用されるが、このような油圧ポンプ装置を手動操作ではなく電気的にリモート操作する場合、切換弁には一般的に電磁ソレノイドを駆動源としたスプール弁が使用されている。
【０００７】
図１５は、このような従来の油圧ポンプ装置の一例を示す油圧回路図である。図１５において、油圧ポンプ装置４００は、モータ４０２が高圧ポンプ（ピストンポンプ）４０４と低圧ポンプ（トロコイドポンプ）４０６を駆動し、電磁ソレノイド４０８を備えた切換弁４１０を介して油圧シリンダ４１２の押し側ポート４１４にオイルを供給する。
【０００８】
油圧シリンダ４１２は、導入したオイルによってピストンロッド４１６を右方に作動し、引き側ポート４１８からオイルを排出する。排出されたオイルは切換弁４１０を介してオイルタンク４２０に戻される。
【０００９】
油圧シリンダ４１２が高負荷を受けて、押し側ポート４１４の油圧が所定の圧力に達すると低圧リリーフ弁４２２が開き、低圧ポンプ４０６が吐出するオイルは油圧シリンダ４１２には供給されずに、低圧リリーフ弁４２２からオイルタンク４２０に排出され、油圧ポンプ装置４００は高圧ポンプ４０４のみが油圧シリンダ４１２にオイルを供給する。
【００１０】
また、押し側ポート４１４の油圧を低圧リリーフ弁４２２に背圧として与え、その背圧（油圧ポンプ装置４００の吐出圧）が所定の値に達すると低圧リリーフ弁４２２を開放して、低圧ポンプ４０６を無負荷状態にするアンロード機構４２４を備えるものもある。
【００１１】
電磁ソレノイド４０８に通電して切換弁４１０を作動させると、高圧ポンプ４０４から吐出されるオイルは油圧シリンダ４１２の引き側ポート４１８に供給され、ピストンロッド４１６を左方に作動させ、押し側ポート４１４から排出されるオイルは切換弁４１０を介してオイルタンク４２０に戻される。
【００１２】
ピストンロッド４１６が左右のストロークエンドまで到達した場合や、到達以前に高圧ポンプ４０４から吐出されるオイルの油圧が所定の圧力に達すると高圧リリーフ弁４２６が開き、高圧ポンプ４０４から吐出されるオイルはオイルタンク４２０に排出される。
【００１３】
図１５に示すような油圧ポンプ装置に使用されるピストンポンプにおいては、駆動源であるモータの正逆回転に係わらず一方向にオイルを搬送するという特徴を有し、トロコイドポンプにおいては、モータの正逆回転によって二方向にオイルを搬送するという特徴を有するが、ポンプ装置の機能としてモータを逆回転させる必要がないため、駆動源のモータは、通常、一方向にしか回転しないインダクションモータを用いる。
【００１４】
携帯できるような小型の油圧ポンプ装置においては、インダクションモータより小型で軽量な整流子モータ等を用いるが、直流整流子モータのような正逆回転可能なモータで油圧ポンプを駆動する場合であってもモータは正回転のみで使用され、特に、図１５に示すように、モータの回転方向によって吸入と吐出の方向が反転するトロコイドポンプを低圧用として備える場合は、モータを逆回転させることはない。
【００１５】
しかし、モータの正逆回転を利用する機能を有する油圧ポンプ装置もあり、その例としては、モータの正逆回転に係わらず一方向にオイルを吐出するポンプと、モータの正逆回転に連動するスプール弁とを設けることで、吐出するオイルの加圧と脱圧とを交互に行えるようにした潤滑油用ポンプ装置（特許文献１）や、モータの正逆回転によってオイルを二方向に吐出できる低圧ポンプと、モータの正逆回転に係わらずオイルを一方向に吐出する高圧ポンプとを設けることで、モータの正逆回転によって高圧と低圧の切り換えが可能な油圧ポンプ（特許文献２）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平６−１３７４８９
【特許文献２】特開平８−２１９０１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところで、スプール弁を電磁ソレノイドで操作する電磁切換弁にあっては、高出力の交流ソレノイドを用いてスプールを直接駆動する直動式と、直流ソレノイドでパイロット弁を操作して、スプールを駆動する油圧を切り換えるパイロット式とがある。
【００１８】
前者は始動電流が大きく、また作動不良による過電流でコイルが損傷する危険性があるだけではなく、交流ソレノイドが高価であるという問題があり、後者は高い加工精度が要求されるスプールが二本必要であるため、直流ソレノイドが交流ソレノイドよりも安価であるにも係わらず、切換弁としてのコストがやはり高価になってしまうという問題を持っている。
【００１９】
また、特許文献１のポンプ装置は、モータの正逆回転によってスプール弁を二位置に移動するが、このスプール弁は脱圧弁として機能してポンプによる加圧と脱圧を切り換えるだけであり、油圧シリンダ等を操作する切換弁としては機能しない。
【００２０】
更に、特許文献１のポンプ装置は、モータの逆回転時には、１回転毎にスプールがバネの伸縮を繰り返して往復作動するために、高速回転になるとスプールの踊り（バルブサージ）が発生する可能性が大きく、そのため低速回転で使用できる潤滑油供給用ポンプでは問題なくとも、油圧シリンダに作動油としてオイルを供給するような油圧ポンプには全く適さない。
【００２１】
また、特許文献２の油圧ポンプは、モータの正逆回転によってオイルを二方向に吐出できる低圧ポンプと、モータの正逆回転に係わらずオイルを一方向に吐出する高圧ポンプとを設けているが、モータの正逆回転で低圧と高圧を切り換えるだけであり、切換弁を操作することは不可能である。
【００２２】
本発明は、搬送するオイルの径路を変更する切換弁を、電磁ソレノイドを用いずに、油圧ポンプの駆動源であるモータの正逆回転を利用して操作することで、構造が簡潔でコスト低減が可能な油圧ポンプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
この目的を達成するため本発明の油圧ポンプ装置は次のように構成する。本発明は、正逆回転可能なモータと、モータの正逆回転によって一方向に流体を搬送可能な第１ポンプと、モータの正逆回転によって二方向に流体を搬送可能な第２ポンプと、第１ポンプが搬送する流体の径路を第２ポンプが搬送する流体の圧力（油圧）によって変更する切換弁とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明の油圧ポンプ装置に於いて、モータは、電源極性の反転によって正逆回転可能な直流整流子モータであり、装置外の負荷に対し油圧を発生する第１ポンプは、往復運動するピストンと、モータの回転運動をピストンの往復運動に変換するカムとを有するピストンポンプ機構を１又は複数備え、装置内の負荷に対し油圧を発生する第２ポンプは、ギヤポンプ機構を１又は２備え、切換弁は、モータの正逆回転によって二位置又は三位置に切り換わるスプール弁であることを特徴とする。
【００２５】
また、切換弁は、バネの付勢によって保持される第１位置と、第２ポンプの油圧によって保持される第２位置とに移動可能なスプールを有するスプール弁であるか、あるいは、モータの正回転時に第２ポンプの油圧によって保持される第１位置と、モータの逆回転時に第２ポンプの油圧によって保持される第２位置と、モータの停止時に第２ポンプの漏圧によって第３位置に保持可能なスプールを有するスプール弁であることを特徴とする。
【００２６】
また、第１ポンプは、低圧部を構成する大径部と高圧部を構成する小径部とを有するピストンを備えた二段吐出ポンプであり、装置外の負荷が所定の圧力以上の場合に低圧部を無負荷状態にするアンロード機構を備えることを特徴とする。
【００２７】
あるいは、第２ポンプは、モータの正回転時に装置外の負荷に対し油圧を発生し、モータの逆回転時に装置内の負荷に対し油圧を発生することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明による油圧ポンプ装置によれば、モータの正逆回転に係わらず一方向にオイルを吐出する第１ポンプと、モータの正逆回転によってオイルの吐出方向が反転する第２ポンプと、第１ポンプが吐出するオイルの径路を第２ポンプが吐出するオイルの油圧によって切り換える切換弁とを備えることで、電磁ソレノイドを用いることなく、モータの回転方向を変更するだけで切換弁を二位置に制御することができ、これによって油圧ポンプ装置のコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による油圧ポンプ装置の第１実施形態を示す断面図
【図２】図１に示す油圧ポンプ装置の油圧回路図
【図３】図１に示す油圧ポンプ装置の正回転時の動作説明図
【図４】図１に示す油圧ポンプ装置の逆回転時の動作説明図
【図５】本発明による油圧ポンプ装置の第２実施形態を示す断面図
【図６】図５に示す油圧ポンプ装置の油圧回路図
【図７】図５に示す油圧ポンプ装置の正回転時（Ａ）と逆回転時（Ｂ）の動作説明図
【図８】本発明による油圧ポンプ装置の第３実施形態を示す断面図
【図９】図８に示す油圧ポンプ装置の油圧回路図
【図１０】図８に示す油圧ポンプ装置の正回転時（Ａ）と逆回転時（Ｂ）の動作説明図
【図１１】本発明による油圧ポンプ装置の第４実施形態を示す断面図
【図１２】図１１に示す油圧ポンプ装置の油圧回路図
【図１３】図１１に示す油圧ポンプ装置の正回転時（Ａ）と逆回転時（Ｂ）の動作説明図
【図１４】本発明による油圧ポンプ装置の第５実施形態を示す油圧回路図
【図１５】従来の油圧ポンプ装置の一例を示す油圧回路図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、実施形態を示す図面に基づいて、本発明の油圧ポンプ装置を詳細に説明する。各実施形態は、作業場所へ携帯可能なオイルタンク一体型の超高圧小型油圧ポンプ装置を示している。
【００３１】
（第１実施形態）
図１は、本発明による油圧ポンプ装置の第１実施形態を示す断面図であり、各機能要素を平面に展開して示している。また図２は、図１に示す油圧ポンプ装置の油圧回路図、図３は、図１に示す油圧ポンプ装置の正回転時の動作説明図、図４は、図１に示す油圧ポンプ装置の逆回転時の動作説明図である。
【００３２】
まず、図１において、本発明の油圧ポンプ装置の構造を説明する。油圧ポンプ装置１０はモータ１２、第１ポンプ１４、第２ポンプ１６、切換弁１８、オイルタンク２０で構成され、第１ポンプ１４は更にポンプ部２２、逆止弁部２４、圧力調整部２６及び制御回路（図示しない）で構成される。
【００３３】
モータ１２は、正逆回転可能であり、モータ取付ブロック２８に固定されている。正逆回転可能なモータとしては、作業現場で最も容易に確保できる電源である、単相交流１００Ｖを使用した場合に正逆回転可能であれば、コンデンサモータ、インバータモータ、サーボモータ等でも構わないが、ブリッジ回路で整流して得た直流の極性を反転させるだけで正逆回転可能なマグネットモータ（直流整流子モータ）が、制御回路の構成の容易さ、出力に対するサイズ及び重量、コストの点で望ましい。
【００３４】
第１ポンプ１４のポンプ部２２は、モータ１２の出力軸３０にキー３２で締結されてベアリング３４及び３６で回転自在に支持される偏心カラー３８、偏心カラー３８に嵌合してカムとして機能するベアリング４０、ベアリング４０に係合してカムフォロアとして機能する小径の高圧ピストン４２、高圧ピストン４２に同軸に配置される大径の低圧ピストン４４、高圧ピストン４２の外周に配置され低圧ピストン４４を介して高圧ピストン４２をベアリング４０の方向に付勢するバネ４６、高圧ピストン４２を摺動自在に収容する高圧シリンダ４８及び低圧ピストン４４を摺動自在に収容する低圧シリンダ５０を形成するシリンダブロック５２、高圧シリンダ４８の下端を密閉する封止プラグ５４を備える。
【００３５】
第１ポンプ１４は、高圧ピストン４２と高圧シリンダ４８で高圧ポンプ５６を構成し、低圧ピストン４４と低圧シリンダ５０で低圧ポンプ５８を構成する。
【００３６】
第１ポンプ１４の逆止弁部２４は、逆止弁ブロック６０の下部に、ストレーナ６２及び６４を、逆止弁ブロック６０の内部に、高圧ポンプ５６がオイルタンク２０からストレーナ６２を介して吸入するオイルに対し逆止弁として機能する高圧サクション弁６６、高圧ポンプ５６が吐出するオイルに対し逆止弁として機能する高圧チェック弁６８、低圧ポンプ５８がオイルタンク２０からストレーナ６２を介して吸入するオイルに対し逆止弁として機能する低圧サクション弁７０、低圧ポンプ５８が吐出するオイルに対し逆止弁として機能する低圧チェック弁７２を備える。
【００３７】
高圧サクション弁６６、高圧チェック弁６８、低圧サクション弁７０、低圧チェック弁７２は、どのような方式の弁でも構わないが、本実施形態においては、最も簡潔な方式であるボール、バネ、リテーナプラグで構成している。
【００３８】
第１ポンプ１４の圧力調整部２６は、圧力調整ブロック７４の内部に高圧ポンプ５６の圧力調整を行う高圧リリーフ弁７６、低圧ポンプ５８の圧力調整を行う低圧リリーフ弁７８、高圧ポンプ５６の油圧を背圧として低圧リリーフ弁７８のボールを押し開けるニードル８０及び高圧部と低圧部をシールするＯリング８２を備え、低圧リリーフ弁７８、ニードル８０でアンロード機構８４を構成している。
【００３９】
高圧リリーフ弁７６、低圧リリーフ弁７８は、どのような方式の弁でも構わないが、本実施形態においては、最も簡潔な方式であるボール、バネ、リテーナプラグで構成し、外部からリテーナプラグを回転させることで、高圧ポンプ５６及び低圧ポンプ５８の最高吐出圧を調整することができる。また、高圧リリーフ弁７６はボール径が小さいため、バネを受けるためのリテーナを有している。
【００４０】
第２ポンプ１６は、第２ポンプブロック８６の内部に、モータ１２の出力軸３０と一体に回転する駆動軸９２によって駆動されるトロコイドポンプ８８と、トロコイドポンプ８８の逆回転時の圧力調整を行う逆回転リリーフ弁９０を備える。駆動軸９２は偏心カラー３８に固定ピン９４で固定され、ベアリング９６により回転自在に支持されている。
【００４１】
逆回転リリーフ弁９０は、どのような方式の弁でも構わないが、本実施形態においては、最も簡潔な方式であるボール、バネ、リテーナプラグで構成し、外部からリテーナプラグを回転させることで、トロコイドポンプ８８の最高吐出圧を調整することができる。
【００４２】
切換弁１８は、切換弁ブロック９８の内部に軸方向移動自在に収容され上端にピストン１０２を形成するスプール１００、スプール１００の下端をリテーナ１０４を介してスプール１００を上方に付勢するバネ１０６、バネ１０６を受ける封止プラグ１０８、シリンダ１１０を密閉する封止プラグ１１２、ピストン１０２に装着しシリンダ１１０の油室１１０ａをシールするＯリング１１４、シリンダ１１０とＴポート１１８ａを繋いで圧力抜きを行う連通路１１６、バネ収容室１２６とＴポート１１８ｂを繋いで圧力抜きを行う連通路１２８を備える。
【００４３】
図１に示す状態では、第１ポンプ１４からＰポート１２０に供給されたオイルは、Ａポート１２２からシリンダ１４２の押し側ポート１４４に供給され（図２参照）、シリンダ１４２の引き側ポート１４６から排出されたオイルはＢポート１２４に戻り、Ｔポート１１８ｂを経由してオイルタンク２０に排出される。
【００４４】
オイルタンク２０は、モータ取付ブロック２８と第２ポンプブロック８６の間を密閉してオイルを満たしている。オイルタンク２０は、ゴム等の可撓性空気室を有する容積可変機構（図示しない）を備えるか、あるいは、オイルタンク２０自体をゴム等の可撓性材質で構成し、第１ポンプ１４がシリンダ１４２に吐出して減少したオイルの体積変化を吸収する。本実施形態において、オイルタンク２０は密閉式であるが、油圧ポンプ装置１０を作動させる際に通気孔を開ける開放式でもかまわない。
【００４５】
図１においては、圧力調整ブロック７４、モータ取付ブロック２８、シリンダブロック５２、逆止弁ブロック６０、第２ポンプブロック８６、切換弁ブロック９８は、通しボルト等（図示しない）で固定される。
【００４６】
また、高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８及びトロコイドポンプ８８によって吸入、吐出されるオイルは、各ブロックに形成された油路を通り搬送され、各ブロックを跨ぐ油路は各ブロックの係合面でＯリング等（図示しない）によってシールされている。また、各油路の加工孔は封止プラグ（一部、図示しない）で密閉してある。
【００４７】
次に、図２、図３及び図４において、本発明の油圧ポンプ装置の機能及び作用を説明する。図２において、油圧ポンプ装置１０は、モータ１２が同軸に連結した低圧ポンプ５８、高圧ポンプ５６、トロコイドポンプ８８を正逆回転で駆動し、切換弁１８は二位置四方弁として機能する。
【００４８】
図３において、モータ１２が起動し駆動軸３０が正回転Ｆで回転すると、カムを構成する偏心カラー３８とベアリング４０及びバネ４６によって高圧ピストン４２と低圧ピストン４４は往復運動し、高圧ピストン４２と低圧ピストン４４の下死点から上死点への移動が吸入行程、上死点から下死点への移動が吐出行程となる。
【００４９】
高圧ポンプ５６は、オイルタンク２０からストレーナ６２、高圧サクション弁６６を介して吸入ポート１３０にオイルを吸入し、吐出ポート１３２から高圧チェック弁６８を介して切換弁１８のＰポート１２０にオイルを吐出する。
【００５０】
同時に、低圧ポンプ５８は、オイルタンク２０からストレーナ６２、低圧サクション弁７０を介して吸入ポート１３４にオイルを吸入し、吐出ポート１３６から低圧チェック弁７２を介して切換弁１８のＰポート１２０にオイルを吐出する。
【００５１】
切換弁１８は、スプール１００がバネ１０６の付勢によって保持された位置で、Ｐポート１２０はＡポート１２２に連通し、Ｂポート１２４はＴポート１１８ｂに連通しているので、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８から高圧チェック弁６８、低圧チェック弁７２を介してＰポート１２０に導入されたオイルはＡポート１２２から排出される。
【００５２】
図３においては、高圧ピストン４２と低圧ピストン４４は上死点にあるが、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８は吸入行程にあり、高圧サクション弁６６と低圧サクション弁７０は開いて、高圧チェック弁６８と低圧チェック弁７２は閉じている。
【００５３】
また、高圧ピストン４２と低圧ピストン４４がこの状態から下死点方向に移動する吐出行程にあっても、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８の吐出圧は等しいため、高圧リリーフ弁７６と低圧リリーフ弁７８は閉じている。
【００５４】
トロコイドポンプ８８は、駆動軸９２の正回転Ｆにおいてｆ方向にオイルを搬送するため、切換弁１８のシリンダ１１０から吸入吐出ポート１４０にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１３８から吐出するように働くが、図３に示す状態ではシリンダ１１０の油室１１０ａには吸入するオイルがないため、トロコイドポンプ８８は空転し、入吐出ポート１４０が負圧になるだけで吸入吐出ポート１３８にオイルを吐出することはない。この状態では、逆回転リリーフ弁９０は閉じている。
【００５５】
図２に示すように、切換弁１８のＡポート１２２から排出されたオイルは、油圧シリンダ１４２の押し側ポート１４４に供給されてピストンロッド１４８を右方に作動させ、ピストンロッド１４８が右方に作動することで、油圧シリンダ１４２の引き側ポート１４６からオイルを排出する。排出されたオイルは切換弁１８のＢポート１２４に導入され、Ｔポート１１８からオイルタンク２０に戻される。
【００５６】
Ｐポート１２０の油圧をニードル８０（図３参照）を介して低圧リリーフ弁７８に背圧として与えているため、油圧シリンダ１４２が高負荷を受けて押し側ポート１４４の油圧（Ｐポート１２０の油圧）が低圧ポンプ５８の最大吐出圧（低圧リリーフ弁７８の作動圧）を超えない所定の圧力、例えば２〜１５ＭＰａの特定の圧力に達すると、ニードル８０が低圧リリーフ弁７８を開け、低圧ポンプ５８は、オイルタンク２０からストレーナ６２を介して吸入したオイルをオイルタンク２０に排出するだけの無負荷状態になる（アンロード機構）。
【００５７】
ピストンロッド１４８が右方のストロークエンドまで到達した場合や、到達以前に高圧ポンプ５６の吐出ポート１３２の油圧が所定の圧力、例えば２０〜７０ＭＰａの特定の圧力に達すると高圧リリーフ弁７６が開き、高圧ポンプ５６が吐出するオイルはオイルタンク２０に排出される。
【００５８】
図４に示すように、この状態でモータ１２が高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８、トロコイドポンプ８８を逆回転Ｒで駆動すると、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８は正回転Ｆで駆動した場合と同様にオイルタンク２０からストレーナ６２を介してオイルを吸入して切換弁１８のＰポート１２０に吐出するが、トロコイドポンプ８８は、正回転Ｆの場合とは異なりｒ方向にオイルを搬送するため、オイルタンク２０からストレーナ６４を介して吸入吐出ポート１３８にオイルを吸入して吸入吐出ポート１４０から切換弁１８のシリンダ１１０に吐出する。
【００５９】
切換弁１８は、シリンダ１１０の油室１１０ａが導入したオイルの油圧がピストン１０２をバネ１０６の付勢に抗して下方（図２においては右方）に押すことで、スプール１００が、Ｐポート１２０がＢポート１２４に連通し、Ａポート１２２がＴポート１１８ａに連通した位置に移動する。
【００６０】
図４においては、高圧ピストン４２と低圧ピストン４４は下死点にあるが、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８は吐出行程にあり、高圧サクション弁６６と低圧サクション弁７０は閉じて、高圧チェック弁６８は開いている。
【００６１】
しかし、Ｐポート１２０の圧力を背圧として受けたニードル８０によって低圧リリーフ弁７８が開いており、低圧ポンプ５８はアンロード状態である。この状態では、低圧ポンプ５８が吸入したオイルはオイルタンク２０に排出されるため低圧チェック弁７２は閉じている。高圧リリーフ弁７６が閉じているため、高圧ポンプ５６が吐出したオイルだけがＰポート１２０に導入される。
【００６２】
また、図４に示す状態では油室１１０ａはトロコイドポンプ８８が吐出するオイルをこれ以上導入することができないため、吸入吐出ポート１４０の油圧が所定の圧力、例えば０．５ＭＰａに達すると逆回転リリーフ弁９０が開き、トロコイドポンプ８８が吐出するオイルはオイルタンク２０に排出される。
【００６３】
図２においては、切換弁１８のスプール１００が右方に移動し、この状態では、高圧ポンプ５６から切換弁１８のＰポート１２０に導入されたオイルはＢポート１２４から排出され、油圧シリンダ１４２の引き側ポート１４６に供給されてピストンロッド１４８を左方に作動させる。
【００６４】
ピストンロッド１４８が左方のストロークエンドまで到達した場合や、到達以前に高圧ポンプ５６の吐出ポート１３２の油圧が所定の圧力に達すると高圧リリーフ弁７６が開き、高圧ポンプ５６が吐出するオイルはオイルタンク２０に排出される。
【００６５】
その後、モータ１２を停止すると、トロコイドポンプ８８は、高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８と共に作動を停止するが、トロコイドポンプ８８は停止時にオイルリーク（漏圧）が大きいため、切換弁１８は、バネ１０６によってスプール１００が押し戻されてシリンダ１１０内のオイルをトロコイドポンプ８８を経由してオイルタンク２０に排出し、図３に示すような状態に復帰する。
【００６６】
本実施形態においては、油圧シリンダ１４２が複動式であるため、切換弁１８は４ポート（二位置四方弁）であるが、油圧シリンダ１４２がピストンロッド１４８を左方に付勢するバネを有する単動式の場合は、切換弁１８は３ポート（二位置三方弁）とする（図１４参照）。
【００６７】
（第２実施形態）
図５は、本発明による油圧ポンプ装置の第２実施形態を示す断面図であり、第２ポンプ及び切換弁以外は図１に示す第１実施形態と同じであるため省略してある。また図６は、図５に示す油圧ポンプ装置の油圧回路図、図７（Ａ）は、図５に示す油圧ポンプ装置の正回転時の動作説明図、図７（Ｂ）は、図５に示す油圧ポンプ装置の逆回転時の動作説明図である。
【００６８】
まず、図５において、本発明の油圧ポンプ装置の構造を説明する。第２ポンプ１５２は、第２ポンプブロック１５４の内部に、モータ１２の出力軸３０と一体に回転する駆動軸９２によって駆動されるトロコイドポンプ１５６、トロコイドポンプ１５６が正回転時にオイルタンク２０からストレーナ６４を介して吸入するオイルに対し逆止弁として機能する正回転サクション弁１５８、トロコイドポンプ１５６の正回転時の圧力調整を行う正回転リリーフ弁１６０、また、トロコイドポンプ１５６が逆回転時にオイルタンク２０からストレーナ６４を介して吸入するオイルに対し逆止弁として機能する逆回転サクション弁１６２、トロコイドポンプ１５６の逆回転時の圧力調整を行う逆回転リリーフ弁１６４を備える。
【００６９】
正回転サクション弁１５８、正回転リリーフ弁１６０、逆回転サクション弁１６２、逆回転リリーフ弁１６４は、どのような方式の弁でも構わないが、本実施形態においては、最も簡潔な方式であるボール、バネ、リテーナプラグで構成している。正回転リリーフ弁１６０と逆回転リリーフ弁１６４は、外部からリテーナプラグを回転させることで、トロコイドポンプ１５６の正逆回転時の各々の最高吐出圧を調整することができる。
【００７０】
切換弁１６６は、切換弁ブロック１６８の内部に軸方向移動自在に収容され上端にピストン１７２を形成するスプール１７０、スプール１７０の下端に固定されたピストン１７４、上部のシリンダ１７６を密閉する封止プラグ１８０、下部のシリンダ１７８を密閉する封止プラグ１８２、ピストン１７２に装着しシリンダ１７６の油室１７６ａをシールするＯリング１８４、ピストン１７４に装着しシリンダ１７８の油室１７８ａをシールするＯリング１８６、シリンダ１７６とＴポート１１８ａを繋いで圧力抜きを行う連通路１８８、シリンダ１７８とＴポート１１８ｂを繋いで圧力抜きを行う連通路１９０を備える。
【００７１】
次に、図６、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）において、本発明の油圧ポンプ装置の機能及び作用を説明する。図６において、油圧ポンプ装置１５０は、モータ１２が同軸に連結した低圧ポンプ５８、高圧ポンプ５６、トロコイドポンプ１５６を正逆回転で駆動し、切換弁１６６は二位置四方弁として機能する。低圧ポンプ５８、高圧ポンプ５６に関する機能及び作用は、図２と同じであるため説明を省略する。
【００７２】
図７（Ａ）において、トロコイドポンプ１５６は、駆動軸９２の正回転Ｆにおいてｆ方向にオイルを搬送するため、切換弁１６６のシリンダ１７６から吸入吐出ポート１９４にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１９２から切換弁１６６のシリンダ１７８に吐出するように働く。
【００７３】
切換弁１６６は、オイルがシリンダ１７６の油室１７６ａから排出されシリンダ１７８の油室１７８ａに導入されることでスプール１７０が上方（図６においては左方）に移動し、切換弁１６６は、図７（Ａ）に示される位置に保持される。
【００７４】
この状態では、切換弁１６６のＰポート１２０はＡポート１２２に連通し、Ｂポート１２４はＴポート１１８ｂに連通しているので、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８から高圧チェック弁６８、低圧チェック弁７２を介してＰポート１２０に導入されたオイルはＡポート１２２から排出される。
【００７５】
トロコイドポンプ１５６は、油室１７６ａからオイルを全て吸い出すと、オイルタンク２０からストレーナ６４、正回転サクション弁１５８を介して吸入吐出ポート１９４にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１９２から吐出する。
【００７６】
従って、油室１７６ａからトロコイドポンプ１５６を介して油室１７８ａに移動するオイルの量が不足する場合は、トロコイドポンプ１５６がオイルタンク２０からオイルを吸入し不足分を補う。
【００７７】
図７（Ａ）に示す状態では、油室１７８ａは既にオイルで満杯になっているため、トロコイドポンプ１５６の吸入吐出ポート１９２から吐出されたオイルは、正回転リリーフ弁１６０を介してオイルタンク２０に排出される。この状態では、逆回転サクション弁１６２と逆回転リリーフ弁１６４は閉じている。
【００７８】
図７（Ｂ）に示すように、モータ１２が高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８と共に、トロコイドポンプ１５６を逆回転Ｒで駆動すると、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８は正回転Ｆで駆動した場合と同様にオイルタンク２０からストレーナ６２を介してオイルを吸入して切換弁１６６のＰポート１２０に吐出するが、トロコイドポンプ１５６は、正回転Ｆの場合とは異なりｒ方向にオイルを搬送するため、切換弁１６６のシリンダ１７８から吸入吐出ポート１９２にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１９４から切換弁１６６のシリンダ１７６に吐出するように働く。
【００７９】
切換弁１６６は、オイルが油室１７８ａから排出され油室１７６ａに導入されることでスプール１７０が下方（図６においては右方）に移動し、図７（Ｂ）に示される位置に保持される。
【００８０】
この状態では、切換弁１６６のＰポート１２０はＢポート１２４に連通し、Ａポート１２２はＴポート１１８ａに連通しているので、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８から高圧チェック弁６８、低圧チェック弁７２を介してＰポート１２０に導入されたオイルはＢポート１２２から排出される。
【００８１】
トロコイドポンプ１５６は、油室１７８ａからオイルを全て吸い出すと、オイルタンク２０からストレーナ６４、逆回転サクション弁１６２を介して吸入吐出ポート１９２にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１９４から吐出する。
【００８２】
従って、油室１７８ａからトロコイドポンプ１５６を介して油室１７６ａに移動するオイルの量が不足する場合は、トロコイドポンプ１５６がオイルタンク２０からオイルを吸入し不足分を補う。
【００８３】
図７（Ｂ）に示す状態では、油室１７６ａは既にオイルで満杯になっているため、トロコイドポンプ１５６の吸入吐出ポート１９４から吐出されたオイルは、逆回転リリーフ弁１６４を介してオイルタンク２０に排出される。この状態では、正回転サクション弁１５８と正回転リリーフ弁１６０は閉じている。
【００８４】
その後、モータ１２を停止すると、トロコイドポンプ１５６は、高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８と共に作動を停止する。トロコイドポンプ１５６は停止時にオイルリーク（漏圧）が大きいため、切換弁１６６は、スプール１７０の位置が不定となるが、再度モータ１２を正回転で起動すると、切換弁１６６は、図７（Ａ）の状態になる。
【００８５】
本実施形態においては、油圧シリンダ１４２が複動式であるため、切換弁１６６は４ポート（二位置四方弁）であるが、油圧シリンダ１４２がピストンロッド１４８を左方に付勢するバネを有する単動式の場合は、切換弁１６６は３ポート（二位置三方弁）とする（図１４参照）。
【００８６】
（第３実施形態）
図８は、本発明による油圧ポンプ装置の第３実施形態を示す断面図であり、第２ポンプ及び切換弁以外は図１に示す第１実施形態と同じであるため省略してある。また図９は、図８に示す油圧ポンプ装置の油圧回路図、図１０（Ａ）は、図８に示す油圧ポンプ装置の正回転時の動作説明図、図１０（Ｂ）は、図８に示す油圧ポンプ装置の逆回転時の動作説明図である。また、図８に示す第２ポンプは、図５に示す第２実施形態の第２ポンプと同じである。
【００８７】
まず、図８において、本発明の油圧ポンプ装置の構造を説明する。第２ポンプ１５２は、第２ポンプブロック１５４の内部に、モータ１２の出力軸３０と一体に回転する駆動軸９２によって駆動されるトロコイドポンプ１５６、トロコイドポンプ１５６が正回転時にオイルタンク２０からストレーナ６４を介して吸入するオイルに対し逆止弁として機能する正回転サクション弁１５８、トロコイドポンプ１５６の正回転時の圧力調整を行う正回転リリーフ弁１６０、また、トロコイドポンプ１５６が逆回転時にオイルタンク２０からストレーナ６４を介して吸入するオイルに対し逆止弁として機能する逆回転サクション弁１６２、トロコイドポンプ１５６の逆回転時の圧力調整を行う逆回転リリーフ弁１６４を備える。
【００８８】
正回転サクション弁１５８、正回転リリーフ弁１６０、逆回転サクション弁１６２、逆回転リリーフ弁１６４は、どのような方式の弁でも構わないが、本実施形態においては、最も簡潔な方式であるボール、バネ、リテーナプラグで構成している。正回転リリーフ弁１６０と逆回転リリーフ弁１６４は、外部からリテーナプラグを回転させることで、トロコイドポンプ１５６の正逆回転時の各々の最高吐出圧を調整することができる。
【００８９】
切換弁２０２は、切換弁ブロック２０４の内部に軸方向移動自在に収容され上端にピストン２０８を形成するスプール２０６、スプール２０６の下端に配置されたピストン２１０、上部のシリンダ２１２内に設置されスプール２０６を下方に付勢するバネ２１６、下部のシリンダ２１４内に設置されピストン２１０を介してスプール２０６を上方に付勢するバネ２１８、バネ２１６を受けシリンダ２１２を密閉する封止プラグ２２０、バネ２１８を受けシリンダ２１４を密閉する封止プラグ２２２、ピストン２０８に装着しシリンダ２１２の油室２１２ａをシールするＯリング２２４、ピストン２１０に装着しシリンダ２１４の油室２１４ａをシールするＯリング２２６、シリンダ２１２とＴポート１１８ａを繋いで圧力抜きを行う連通路２２８、シリンダ２１４とＴポート１１８ｂを繋いで圧力抜きを行う連通路２３０を備える。
【００９０】
次に、図９、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）において、本発明の油圧ポンプ装置の機能及び作用を説明する。図９において、油圧ポンプ装置２００は、モータ１２が同軸に連結した低圧ポンプ５８、高圧ポンプ５６、トロコイドポンプ１５６を正逆回転で駆動し、切換弁２０２は三位置四方弁として機能する。低圧ポンプ５８、高圧ポンプ５６に関する機能及び作用は、図２と同じであるため説明を省略する。
【００９１】
図１０（Ａ）において、トロコイドポンプ１５６は、駆動軸９２の正回転Ｆにおいてｆ方向にオイルを搬送するため、切換弁２０２のシリンダ２１２から吸入吐出ポート１９４にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１９２から切換弁２０２のシリンダ２１４に吐出するように働く。
【００９２】
切換弁２０２は、オイルがシリンダ２１２の油室２１２ａから排出されシリンダ２１４の油室２１４ａに導入されることでスプール２０６が上方（図９においては左方）に移動し、切換弁２０２は、図１０（Ａ）に示される位置に保持される。
【００９３】
この状態では、切換弁２０２のＰポート１２０はＡポート１２２に連通し、Ｂポート１２４はＴポート１１８に連通しているので、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８から高圧チェック弁６８、低圧チェック弁７２を介してＰポート１２０に導入されたオイルはＡポート１２２から排出される。
【００９４】
トロコイドポンプ１５６は、油室２１２ａからオイルを全て吸い出すと、オイルタンク２０からストレーナ６４、正回転サクション弁１５８を介して吸入吐出ポート１９４にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１９２から吐出する。
【００９５】
従って、油室２１２ａからトロコイドポンプ１５６を介して油室２１４ａに移動するオイルの量が不足する場合は、トロコイドポンプ１５６がオイルタンク２０からオイルを吸入し不足分を補う。
【００９６】
図１０（Ａ）に示す状態では、油室２１４ａは既にオイルで満杯になっているため、トロコイドポンプ１５６の吸入吐出ポート１９２から吐出されたオイルは、正回転リリーフ弁１６０を介してオイルタンク２０に排出される。この状態では、逆回転サクション弁１６２と逆回転リリーフ弁１６４は閉じている。
【００９７】
図１０（Ｂ）に示すように、モータ１２が高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８と共に、トロコイドポンプ１５６を逆回転Ｒで駆動すると、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８は正回転Ｆで駆動した場合と同様にオイルタンク２０からストレーナ６２を介してオイルを吸入して切換弁２０２のＰポート１２０に吐出するが、トロコイドポンプ１５６は、正回転Ｆの場合とは異なりｒ方向にオイルを搬送するため、切換弁２０２のシリンダ２１４から吸入吐出ポート１９２にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１９４から切換弁２０２のシリンダ２１２に吐出するように働く。
【００９８】
切換弁２０２は、オイルが油室２１４ａから排出され油室２１２ａに導入されることでスプール２０６が下方（図９においては右方）に移動し、図１０（Ｂ）に示される位置に保持される。
【００９９】
この状態では、切換弁２０２のＰポート１２０はＢポート１２４に連通し、Ａポート１２２はＴポート１１８ａ に連通しているので、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８から高圧チェック弁６８、低圧チェック弁７２を介してＰポート１２０に導入されたオイルはＢポート１２２から排出される。
【０１００】
トロコイドポンプ１５６は、油室２１４ａからオイルを全て吸い出すと、オイルタンク２０からストレーナ６４、逆回転サクション弁１６２を介して吸入吐出ポート１９２にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１９４から吐出する。
【０１０１】
従って、油室２１４ａからトロコイドポンプ１５６を介して油室２１２ａに移動するオイルの量が不足する場合は、トロコイドポンプ１５６がオイルタンク２０からオイルを吸入し不足分を補う。
【０１０２】
図１０（Ｂ）に示す状態では、油室２１２ａは既にオイルで満杯になっているため、トロコイドポンプ１５６の吸入吐出ポート１９４から吐出されたオイルは、逆回転リリーフ弁１６４を介してオイルタンク２０に排出される。この状態では、正回転サクション弁１５８と正回転リリーフ弁１６０は閉じている。
【０１０３】
その後、モータ１２を停止すると、トロコイドポンプ１５６は、高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８と共に作動を停止するが、トロコイドポンプ１５６は停止時にオイルリーク（漏圧）が大きいため、切換弁２０２は、スプール２０６がバネ２１６とバネ２１８の付勢力によってバランスする位置、すなわち図８に示す中間位置に保持される。
【０１０４】
図９に示すように、スプール２０６が中間位置にある場合、切換弁２０２は、ＡＢＰＴの４ポート全てが遮断されているため、油圧ポンプ装置２００と油圧シリンダ１４２との間のオイルの移動は停止する。
【０１０５】
本実施形態においては、油圧シリンダ１４２が複動式であるため、切換弁１６６は４ポート（三位置四方弁）であるが、油圧シリンダ１４２がピストンロッド１４８を左方に付勢するバネを有する単動式の場合は、切換弁１６６は３ポート（三位置三方弁）とする。
【０１０６】
（第４実施形態）
図１１は、本発明による油圧ポンプ装置の第４実施形態を示す断面図であり、第２ポンプ及び切換弁以外は図１に示す第１実施形態と同じであるため省略してある。また図１２は、図１１に示す油圧ポンプ装置の油圧回路図、図１３（Ａ）は、図１１に示す油圧ポンプ装置の正回転時の動作説明図、図１２（Ｂ）は、図１１に示す油圧ポンプ装置の逆回転時の動作説明図である。
【０１０７】
まず、図１１において、本発明の油圧ポンプ装置の構造を説明する。第２ポンプ２５２は、第２ポンプブロック２５４ａ及び２５４ｂの内部に、モータ１２の出力軸３０と一体に回転する駆動軸９２によって駆動される第１トロコイドポンプ２５６及び第２トロコイドポンプ２５８、第１トロコイドポンプ２５６の正回転時の圧力調整を行う正回転リリーフ弁２６０、第２トロコイドポンプ２５８の逆回転時の圧力調整を行う逆回転リリーフ弁２６２を備える。
【０１０８】
正回転リリーフ弁２６０と逆回転リリーフ弁２６２は、どのような方式の弁でも構わないが、本実施形態においては、最も簡潔な方式であるボール、バネ、リテーナプラグで構成し、外部からリテーナプラグを回転させることで、第１トロコイドポンプ２５６の正回転時、第２トロコイドポンプ２５８の逆回転時の最高吐出圧を調整することができる。
【０１０９】
切換弁２６４は、切換弁ブロック２６６の内部に軸方向移動自在に収容され上端にピストン２７０を形成したスプール２６８、スプール２６８の下端に固定されたピストン２７２、上部のシリンダ２７４を密閉する封止プラグ２７８、下部のシリンダ２７６を密閉する封止プラグ２８０、ピストン２７０に装着しシリンダ２７４の油室２７４ａをシールするＯリング２８２、ピストン２７２に装着しシリンダ２７６の油室２７６ａをシールするＯリング２８４、シリンダ２７４とＴポート１１８ａを繋いで圧力抜きを行う連通路２８６、シリンダ２７６とＴポート１１８ｂを繋いで圧力抜きを行う連通路２８８を備える。
【０１１０】
次に、図１２、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）において、本発明の油圧ポンプ装置の機能及び作用を説明する。図１２において、油圧ポンプ装置２５０は、モータ１２が同軸に連結した低圧ポンプ５８、高圧ポンプ５６、第２トロコイドポンプ２５８、第１トロコイドポンプ２５６を正逆回転で駆動する。低圧ポンプ５８、高圧ポンプ５６に関する機能及び作用は、図２と同じであるため説明を省略する。
【０１１１】
図１３（Ａ）において、第２トロコイドポンプ２５８は、駆動軸９２の正回転Ｆにおいてｆ方向にオイルを搬送するため、切換弁２６４のシリンダ２７４から吸入吐出ポート２９４にオイルを吸入し、吸入吐出ポート２９６から第１トロコイドポンプ２５６の吸入吐出ポート２９２に吐出するように働く。
【０１１２】
第１トロコイドポンプ２５６は、駆動軸９２の正回転Ｆにおいてｆ方向にオイルを搬送するため、吸入吐出ポート２９２から吸入したオイルを吸入吐出ポート２９０から切換弁２６４のシリンダ２７６に吐出するように働く。
【０１１３】
切換弁２６４は、オイルがシリンダ２７４の油室２７４ａから排出されシリンダ２７６の油室２７６ａに導入されることでスプール２６８が上方（図１２においては左方）に移動し、図１３（Ａ）に示される位置に保持される。
【０１１４】
油室２７４ａから第２トロコイドポンプ２５８と第１トロコイドポンプ２５６を介して油室２７６ａに移動するオイルの量が不足する場合は、第１トロコイドポンプ２５６がオイルタンク２０からストレーナ６４を介して吸入吐出ポート２９２にオイルを吸入し不足分を補う。
【０１１５】
この状態では、切換弁２６４のＰポート１２０はＡポート１２２に連通し、Ｂポート１２４はＴポート１１８ｂに連通しているので、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８から高圧チェック弁６８、低圧チェック弁７２を介してＰポート１２０に導入されたオイルはＡポート１２２から排出される。
【０１１６】
図１３（Ａ）に示す状態では油室２７４ａには吸入するオイルがないため、第２トロコイドポンプ２５８は空転し、吸入吐出ポート２９４が負圧になるだけで吸入吐出ポート２９６にオイルを吐出することはない。
【０１１７】
また、油室２７６ａは既にオイルで満杯になっているため、第１トロコイドポンプ２５６の吸入吐出ポート２９０から吐出されたオイルは、正回転リリーフ弁２６０を介してオイルタンク２０に排出される。この状態では、逆回転リリーフ弁２６２は閉じている。
【０１１８】
図１３（Ｂ）に示すように、モータ１２が高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８と共に、第２トロコイドポンプ２５８、第１トロコイドポンプ２５６を逆回転Ｒで駆動すると、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８は正回転Ｆで駆動した場合と同様にストレーナ６２からオイルを吸入して切換弁２６４のＰポート１２０に吐出する。
【０１１９】
第１トロコイドポンプ２５６は、正回転Ｆの場合とは異なりｒ方向にオイルを搬送するため、切換弁２６４のシリンダ２７６から吸入吐出ポート２９０にオイルを吸入し、吸入吐出ポート２９２から第２トロコイドポンプ２５８の吸入吐出ポート２９６に吐出するように働く。
【０１２０】
第２トロコイドポンプ２５８は、駆動軸９２の逆回転Ｒにおいてｒ方向にオイルを搬送するため、吸入吐出ポート２９６から吸入したオイルを吸入吐出ポート２９４から切換弁２６４のシリンダ２７４に吐出するように働く。
【０１２１】
切換弁２６４は、オイルが油室２７６ａから排出され油室２７４ａに導入されることでスプール２６８が下方（図１２においては右方）に移動し、図１３（Ｂ）に示される位置に保持される。
【０１２２】
油室２７６ａから第１トロコイドポンプ２５６と第２トロコイドポンプ２５８を介して油室２７４ａに移動するオイルの量が不足する場合は、第２トロコイドポンプ２５８がストレーナ６４から吸入吐出ポート２９６にオイルを吸入し不足分を補う。
【０１２３】
この状態では、切換弁２６４のＰポート１２０はＢポート１２４に連通し、Ａポート１２２はＴポート１１８ａに連通しているので、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８から高圧チェック弁６８、低圧チェック弁７２を介してＰポート１２０に導入されたオイルはＢポート１２２から排出される。
【０１２４】
図１３（Ｂ）に示す状態では油室２７６ａには吸入するオイルがないため、第１トロコイドポンプ２５６は空転し、吸入吐出ポート２９０が負圧になるだけで吸入吐出ポート２９２にオイルを吐出することはない。
【０１２５】
また、油室２７４ａは既にオイルで満杯になっているため、第２トロコイドポンプ２５８の吸入吐出ポート２９４から吐出されたオイルは、逆回転リリーフ弁２６２を介してオイルタンク２０に排出される。この状態では、正回転リリーフ弁２６０は閉じている。
【０１２６】
その後、モータ１２を停止すると、第１トロコイドポンプ２５６、第２トロコイドポンプ２５８は、高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８と共に作動を停止する。第１トロコイドポンプ２５６及び第２トロコイドポンプ２５８は停止時にオイルリーク（漏圧）が大きいため、切換弁２６４は、スプール２６８の位置が不定となるが、再度モータ１２を正回転で起動すると、切換弁２６４は、図１３（Ａ）の状態になる。
【０１２７】
本実施形態においては、油圧シリンダ１４２が複動式であるため、切換弁２６４は４ポート（二位置四方弁）であるが、油圧シリンダ１４２がピストンロッド１４８を左方に付勢するバネを有する単動式の場合は、切換弁２６４は３ポート（二位置三方弁）とする（図１４参照）。
【０１２８】
（第５実施形態）
図１４は、本発明による油圧ポンプ装置の第５実施形態を示す油圧回路図である。図１４において油圧ポンプ装置３００は、モータ１２が同軸に連結した高圧ポンプ（第１ポンプ）３０２、低圧ポンプとして機能するトロコイドポンプ（第２ポンプ）３０４を正逆回転で駆動し、切換弁３０６は二位置三方弁として機能する。
【０１２９】
モータ１２が正回転で起動すると、高圧ポンプ３０２は、オイルポンプ２０からストレーナ６２、高圧サクション弁３０８を介して吸入ポート３１０にオイルを吸入し、吐出ポート３１２から高圧チェック弁３２２を介して切換弁３０６のＰポート３３２に吐出する。
【０１３０】
また、トロコイドポンプ３０４は、モータ１２の正回転でｆ方向にオイルを搬送するために、切換弁３０６のシリンダ３４０から吸入吐出ポート３１８にオイルを吸入するように働くが、切換弁３０６のシリンダ３４０内にはオイルがないため、オイルタンク２０からストレーナ６４、正回転サクション弁３１４を介して吸入吐出ポート３１８にオイルを吸入し、吸入吐出ポート３２０から低圧チェック弁３２４を介して切換弁３０６のＰポート３３２に吐出する。
【０１３１】
切換弁３０６は、バネ３３８によって保持された位置で、Ｐポート３３２はＡポート３３４に連通しているので、Ｐポート３３２に導入されたオイルはＡポート３３４から油圧シリンダ３４２の押し側ポート３４４に供給され、バネ３４６の付勢に抗してピストンロッド３４８を右方に作動させる。この状態では、高圧リリーフ弁３２６、低圧リリーフ弁３２８及び逆回転リリーフ弁３３０は閉じている。
【０１３２】
ピストンロッド３４８に負荷が働き、Ｐポート３３２の油圧が所定の圧力に達した場合、あるいは吸入吐出ポート３２０の油圧が低圧リリーフ弁３２８の作動圧力に達すると低圧リリーフ弁３２８が開き、トロコイドポンプ３０４は、オイルタンク２０からストレーナ６４を介して吸入したオイルをオイルタンク２０に排出するだけの無負荷状態となる。
【０１３３】
ピストンロッド３４８がストロークエンドまで到達した場合や、到達以前に高圧ポンプ３０２の吐出ポート３１２の油圧が所定の圧力に達すると高圧リリーフ弁３２６が開き、高圧ポンプ３０２が吐出ポート３１２から吐出するオイルはオイルタンク２０に排出される。
【０１３４】
この状態でモータ１２を逆回転させると、トロコイドポンプ３０４はｒ方向にオイルを搬送するため、オイルタンク２０からストレーナ６４、逆回転サクション弁３１６を介して吸入吐出ポート３２０にオイルを吸入し、吸入吐出ポート３１８から切換弁３０６のシリンダ３４０に吐出する。
【０１３５】
切換弁３０６は、シリンダ３４０に導入したオイルによって、Ｐポート３３２を遮断してＡポート３３４がＴポート３３６に連通する位置に切り換わる。その後、シリンダ３４０がオイルで満杯になり、吐出吸入ポート３１８の油圧が所定の圧力に達すると逆回転リリーフ弁３３０が開き、トロコイドポンプ３０４が吐出吸入ポート３１８から吐出するオイルはオイルタンク２０に排出される。
【０１３６】
シリンダ３４２は、バネ３４６の付勢によってピストンロッド３４８を左方に押し戻し、押し側ポート３４４から排出されたオイルはＡポート３３４、Ｔポート３３６を介してオイルタンク２０に戻される。
【０１３７】
本実施形態では油圧シリンダ３４２は単動式であるが、これは、本実施形態において複動式の油圧シリンダを使用した場合、モータの逆回転で油圧シリンダの引き側ポートにオイルを吐出するのは吐出量の少ない高圧ポンプだけとなり、ピストンロッドの戻りが遅くなってしまうためである。
【０１３８】
上述の実施形態１乃至５の如く、本発明の油圧ポンプ装置は、電磁ソレノイドに替えてトロコイドポンプを備え、モータの回転方向を変更することで切換弁を操作している。本発明の油圧ポンプ装置で使用するようなトロコイドポンプは、切換弁に使用するような電磁ソレノイドに比べて遥かに安価であるため、油圧ポンプ装置のコストを低減させることが可能となる。
【０１３９】
なお、本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、本発明は、上記の実施形態の数値による限定は受けない。
【符号の説明】
【０１４０】
１０、１５０、２００、２５０、３００、４００：油圧ポンプ装置
１２、４０２：モータ
１４：第１ポンプ
１６、１５２、２５２：第２ポンプ
１８、１６６、２０２、２６４、３０６、４１０：切換弁
２０、４２０：オイルタンク
２２：ポンプ部
２４：逆止弁部
２６：圧力調整部
２８：モータ取付ブロック
３０：出力軸
３２：キー
３４、３６、４０、９６：ベアリング
３８：偏心カラー
４２：高圧ピストン
４４：低圧ピストン４４
４６、１０６、２１６、２１８、３３８、３４６：バネ
４８：高圧シリンダ
５０：低圧シリンダ
５２：シリンダブロック
５４、１０８、１１２、１８０、１８２、２２０、２２２、２７８、２８０：封止プラグ
５６、３０２、４０４：高圧ポンプ
５８、４０６：低圧ポンプ
６０：逆止弁ブロック
６２、６４：ストレーナ
６６、３０８：高圧サクション弁
６８、３２２：高圧チェック弁
７０：低圧サクション弁
７２、３２４：低圧チェック弁
７４：圧力調整ブロック
７６、３２６、４２６：高圧リリーフ弁
７８、３２８、４２２：低圧リリーフ弁
８０：ニードル
８２、１８４、１８６、２２４、２２６、２８２、２８４：Ｏリング
８４、４２４：アンロード機構
８６、１５４、２５４：第２ポンプブロック
８８、１５６、３０４：トロコイドポンプ
９０、１６４、２６２、３３０：逆回転リリーフ弁
９２：駆動軸
９４：固定ピン
９８、１６８、２０４、２６６：切換弁ブロック
１００、１７０、２０６、２６８：スプール
１０２、１７２、１７４、２０８、２１０、２７０、２７２：ピストン
１０４：リテーナ
１１０、１７６、１７８、２１２、２１４、２７４、２７６、３４０：シリンダ
１１６、１２８、１８８、１９０、２２８、２３０、２８６、２８８：連通路
１１８、３３６：Ｔポート
１２０、３３２：Ｐポート
１２２、３３４：Ａポート
１２４：Ｂポート
１２６：バネ収容室
１３０、１３４、３１０：吸入ポート
１３２、１３６、３１２：吐出ポート
１３８、１４０、１９２、１９４、２９０、２９２、２９４、２９６、３１８、３２０：吸入吐出ポート
１４２、３４２、４１２：油圧シリンダ
１４４、３４４、４１４：押し側ポート
１４６、４１８：引き側ポート
１４８、３４８、４１６：ピストンロッド
１５８、３１４：正回転サクション弁
１６０、２６０：正回転リリーフ弁
１６２、３１６：逆回転サクション弁
２５６：第１トロコイドポンプ
２５８：第２トロコイドポンプ
３０２：高圧ポンプ
３０４：トロコイドポンプ
４０８：電磁ソレノイド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧シリンダ等の油圧アクチュエータに油圧を供給する油圧ポンプ装置に関し、特に、モータに駆動されるピストンポンプとモータの正逆回転を利用して油圧の経路を変更する切換弁とを備えた油圧ポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建設工事や様々な施工現場で使用される各種油圧工具及びそれらに油圧を供給する油圧ポンプ装置は、作業場所への可搬性や携帯性が重要であるために、小型でありながら高出力であることが要求される。
【０００３】
このような油圧機器については、多くの場合、油圧が数十Ｍｐａ近辺、あるいはそれ以上の、いわゆる超高圧と呼ばれる油圧を扱えるものが用いられ、超高圧を発生する油圧ポンプにおいては、一般的に往復ピストンを有するピストンポンプ、特にラジアル形ピストンポンプが使用される。
【０００４】
しかし、小径のピストンポンプは高圧を発生させることができる反面、大きな吐出量を得ることが難しく、例えば、油圧シリンダの全ストロークのうち高負荷が作用するまでのアプローチを迅速に作動させることができないため、作業性の低下を招くおそれがある。
【０００５】
そのために、低負荷のアプローチ用に低圧ではあるが高吐出量のポンプ、例えばトロコイドポンプ等を別途付加して、高圧ではあるが低吐出量のピストンポンプを補完するようにした油圧ポンプ装置もある。
【０００６】
また、油圧シリンダに油圧を供給する油圧ポンプ装置においては、油圧シリンダの始動や停止、あるいは作動方向を変更するために、油圧ポンプと油圧シリンダとの間を移動するオイル（作動油）の経路を変更する切換弁が使用されるが、このような油圧ポンプ装置を手動操作ではなく電気的にリモート操作する場合、切換弁には一般的に電磁ソレノイドを駆動源としたスプール弁が使用されている。
【０００７】
図１５は、このような従来の油圧ポンプ装置の一例を示す油圧回路図である。図１５において、油圧ポンプ装置４００は、モータ４０２が高圧ポンプ（ピストンポンプ）４０４と低圧ポンプ（トロコイドポンプ）４０６を駆動し、電磁ソレノイド４０８を備えた切換弁４１０を介して油圧シリンダ４１２の押し側ポート４１４にオイルを供給する。
【０００８】
油圧シリンダ４１２は、導入したオイルによってピストンロッド４１６を右方に作動し、引き側ポート４１８からオイルを排出する。排出されたオイルは切換弁４１０を介してオイルタンク４２０に戻される。
【０００９】
油圧シリンダ４１２が高負荷を受けて、押し側ポート４１４の油圧が所定の圧力に達すると低圧リリーフ弁４２２が開き、低圧ポンプ４０６が吐出するオイルは油圧シリンダ４１２には供給されずに、低圧リリーフ弁４２２からオイルタンク４２０に排出され、油圧ポンプ装置４００は高圧ポンプ４０４のみが油圧シリンダ４１２にオイルを供給する。
【００１０】
また、押し側ポート４１４の油圧を低圧リリーフ弁４２２に背圧として与え、その背圧（油圧ポンプ装置４００の吐出圧）が所定の値に達すると低圧リリーフ弁４２２を開放して、低圧ポンプ４０６を無負荷状態にするアンロード機構４２４を備えるものもある。
【００１１】
電磁ソレノイド４０８に通電して切換弁４１０を作動させると、高圧ポンプ４０４から吐出されるオイルは油圧シリンダ４１２の引き側ポート４１８に供給され、ピストンロッド４１６を左方に作動させ、押し側ポート４１４から排出されるオイルは切換弁４１０を介してオイルタンク４２０に戻される。
【００１２】
ピストンロッド４１６が左右のストロークエンドまで到達した場合や、到達以前に高圧ポンプ４０４から吐出されるオイルの油圧が所定の圧力に達すると高圧リリーフ弁４２６が開き、高圧ポンプ４０４から吐出されるオイルはオイルタンク４２０に排出される。
【００１３】
図１５に示すような油圧ポンプ装置に使用されるピストンポンプにおいては、駆動源であるモータの正逆回転に係わらず一方向にオイルを搬送するという特徴を有し、トロコイドポンプにおいては、モータの正逆回転によって二方向にオイルを搬送するという特徴を有するが、ポンプ装置の機能としてモータを逆回転させる必要がないため、駆動源のモータは、通常、一方向にしか回転しないインダクションモータを用いる。
【００１４】
携帯できるような小型の油圧ポンプ装置においては、インダクションモータより小型で軽量な整流子モータ等を用いるが、直流整流子モータのような正逆回転可能なモータで油圧ポンプを駆動する場合であってもモータは正回転のみで使用され、特に、図１５に示すように、モータの回転方向によって吸入と吐出の方向が反転するトロコイドポンプを低圧用として備える場合は、モータを逆回転させることはない。
【００１５】
しかし、モータの正逆回転を利用する機能を有する油圧ポンプ装置もあり、その例としては、モータの正逆回転に係わらず一方向にオイルを吐出するポンプと、モータの正逆回転に連動するスプール弁とを設けることで、吐出するオイルの加圧と脱圧とを交互に行えるようにした潤滑油用ポンプ装置（特許文献１）や、モータの正逆回転によってオイルを二方向に吐出できる低圧ポンプと、モータの正逆回転に係わらずオイルを一方向に吐出する高圧ポンプとを設けることで、モータの正逆回転によって高圧と低圧の切り換えが可能な油圧ポンプ（特許文献２）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平６−１３７４８９
【特許文献２】特開平８−２１９０１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところで、スプール弁を電磁ソレノイドで操作する電磁切換弁にあっては、高出力の交流ソレノイドを用いてスプールを直接駆動する直動式と、直流ソレノイドでパイロット弁を操作して、スプールを駆動する油圧を切り換えるパイロット式とがある。
【００１８】
前者は始動電流が大きく、また作動不良による過電流でコイルが損傷する危険性があるだけではなく、交流ソレノイドが高価であるという問題があり、後者は高い加工精度が要求されるスプールが二本必要であるため、直流ソレノイドが交流ソレノイドよりも安価であるにも係わらず、切換弁としてのコストがやはり高価になってしまうという問題を持っている。
【００１９】
また、特許文献１のポンプ装置は、モータの正逆回転によってスプール弁を二位置に移動するが、このスプール弁は脱圧弁として機能してポンプによる加圧と脱圧を切り換えるだけであり、油圧シリンダ等を操作する切換弁としては機能しない。
【００２０】
更に、特許文献１のポンプ装置は、モータの逆回転時には、１回転毎にスプールがバネの伸縮を繰り返して往復作動するために、高速回転になるとスプールの踊り（バルブサージ）が発生する可能性が大きく、そのため低速回転で使用できる潤滑油供給用ポンプでは問題なくとも、油圧シリンダに作動油としてオイルを供給するような油圧ポンプには全く適さない。
【００２１】
また、特許文献２の油圧ポンプは、モータの正逆回転によってオイルを二方向に吐出できる低圧ポンプと、モータの正逆回転に係わらずオイルを一方向に吐出する高圧ポンプとを設けているが、モータの正逆回転で低圧と高圧を切り換えるだけであり、切換弁を操作することは不可能である。
【００２２】
本発明は、搬送するオイルの径路を変更する切換弁を、電磁ソレノイドを用いずに、油圧ポンプの駆動源であるモータの正逆回転を利用して操作することで、構造が簡潔でコスト低減が可能な油圧ポンプ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
この目的を達成するため本発明の油圧ポンプ装置は次のように構成する。本発明は、正逆回転可能なモータと、モータの正逆回転によって一方向に流体を搬送可能な第１ポンプと、モータの正逆回転によって二方向に流体を搬送可能な第２ポンプと、第１ポンプが搬送する流体の径路を第２ポンプが搬送する流体の圧力（油圧）によって変更する切換弁とを備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明の油圧ポンプ装置に於いて、モータは、電源極性の反転によって正逆回転可能な直流整流子モータであり、装置外の負荷に対し油圧を発生する第１ポンプは、往復運動するピストンと、モータの回転運動をピストンの往復運動に変換するカムとを有するピストンポンプ機構を１又は複数備え、装置内の負荷に対し油圧を発生する第２ポンプは、ギヤポンプ機構を１又は２備え、切換弁は、モータの正逆回転によって二位置又は三位置に切り換わるスプール弁であることを特徴とする。
【００２５】
また、切換弁は、バネの付勢によって保持される第１位置と、第２ポンプの油圧によって保持される第２位置とに移動可能なスプールを有するスプール弁であるか、あるいは、モータの正回転時に第２ポンプの油圧によって保持される第１位置と、モータの逆回転時に第２ポンプの油圧によって保持される第２位置と、モータの停止時に第２ポンプの漏圧によって第３位置に保持可能なスプールを有するスプール弁であることを特徴とする。
【００２６】
また、第１ポンプは、低圧部を構成する大径部と高圧部を構成する小径部とを有するピストンを備えた二段吐出ポンプであり、装置外の負荷が所定の圧力以上の場合に低圧部を無負荷状態にするアンロード機構を備えることを特徴とする。
【００２７】
あるいは、第２ポンプは、モータの正回転時に装置外の負荷に対し油圧を発生し、モータの逆回転時に装置内の負荷に対し油圧を発生することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明による油圧ポンプ装置によれば、モータの正逆回転に係わらず一方向にオイルを吐出する第１ポンプと、モータの正逆回転によってオイルの吐出方向が反転する第２ポンプと、第１ポンプが吐出するオイルの径路を第２ポンプが吐出するオイルの油圧によって切り換える切換弁とを備えることで、電磁ソレノイドを用いることなく、モータの回転方向を変更するだけで切換弁を二位置に制御することができ、これによって油圧ポンプ装置のコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による油圧ポンプ装置の第１実施形態を示す断面図
【図２】図１に示す油圧ポンプ装置の油圧回路図
【図３】図１に示す油圧ポンプ装置の正回転時の動作説明図
【図４】図１に示す油圧ポンプ装置の逆回転時の動作説明図
【図５】本発明による油圧ポンプ装置の第２実施形態を示す断面図
【図６】図５に示す油圧ポンプ装置の油圧回路図
【図７】図５に示す油圧ポンプ装置の正回転時（Ａ）と逆回転時（Ｂ）の動作説明図
【図８】本発明による油圧ポンプ装置の第３実施形態を示す断面図
【図９】図８に示す油圧ポンプ装置の油圧回路図
【図１０】図８に示す油圧ポンプ装置の正回転時（Ａ）と逆回転時（Ｂ）の動作説明図
【図１１】本発明による油圧ポンプ装置の第４実施形態を示す断面図
【図１２】図１１に示す油圧ポンプ装置の油圧回路図
【図１３】図１１に示す油圧ポンプ装置の正回転時（Ａ）と逆回転時（Ｂ）の動作説明図
【図１４】本発明による油圧ポンプ装置の第５実施形態を示す油圧回路図
【図１５】従来の油圧ポンプ装置の一例を示す油圧回路図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、実施形態を示す図面に基づいて、本発明の油圧ポンプ装置を詳細に説明する。各実施形態は、作業場所へ携帯可能なオイルタンク一体型の超高圧小型油圧ポンプ装置を示している。
【００３１】
（第１実施形態）
図１は、本発明による油圧ポンプ装置の第１実施形態を示す断面図であり、各機能要素を平面に展開して示している。また図２は、図１に示す油圧ポンプ装置の油圧回路図、図３は、図１に示す油圧ポンプ装置の正回転時の動作説明図、図４は、図１に示す油圧ポンプ装置の逆回転時の動作説明図である。
【００３２】
まず、図１において、本発明の油圧ポンプ装置の構造を説明する。油圧ポンプ装置１０はモータ１２、第１ポンプ１４、第２ポンプ１６、切換弁１８、オイルタンク２０で構成され、第１ポンプ１４は更にポンプ部２２、逆止弁部２４、圧力調整部２６及び制御回路（図示しない）で構成される。
【００３３】
モータ１２は、正逆回転可能であり、モータ取付ブロック２８に固定されている。正逆回転可能なモータとしては、作業現場で最も容易に確保できる電源である、単相交流１００Ｖを使用した場合に正逆回転可能であれば、コンデンサモータ、インバータモータ、サーボモータ等でも構わないが、ブリッジ回路で整流して得た直流の極性を反転させるだけで正逆回転可能なマグネットモータ（直流整流子モータ）が、制御回路の構成の容易さ、出力に対するサイズ及び重量、コストの点で望ましい。
【００３４】
第１ポンプ１４のポンプ部２２は、モータ１２の出力軸３０にキー３２で締結されてベアリング３４及び３６で回転自在に支持される偏心カラー３８、偏心カラー３８に嵌合してカムとして機能するベアリング４０、ベアリング４０に係合してカムフォロアとして機能する小径の高圧ピストン４２、高圧ピストン４２に同軸に配置される大径の低圧ピストン４４、高圧ピストン４２の外周に配置され低圧ピストン４４を介して高圧ピストン４２をベアリング４０の方向に付勢するバネ４６、高圧ピストン４２を摺動自在に収容する高圧シリンダ４８及び低圧ピストン４４を摺動自在に収容する低圧シリンダ５０を形成するシリンダブロック５２、高圧シリンダ４８の下端を密閉する封止プラグ５４を備える。
【００３５】
第１ポンプ１４は、高圧ピストン４２と高圧シリンダ４８で高圧ポンプ５６を構成し、低圧ピストン４４と低圧シリンダ５０で低圧ポンプ５８を構成する。
【００３６】
第１ポンプ１４の逆止弁部２４は、逆止弁ブロック６０の下部に、ストレーナ６２及び６４を、逆止弁ブロック６０の内部に、高圧ポンプ５６がオイルタンク２０からストレーナ６２を介して吸入するオイルに対し逆止弁として機能する高圧サクション弁６６、高圧ポンプ５６が吐出するオイルに対し逆止弁として機能する高圧チェック弁６８、低圧ポンプ５８がオイルタンク２０からストレーナ６２を介して吸入するオイルに対し逆止弁として機能する低圧サクション弁７０、低圧ポンプ５８が吐出するオイルに対し逆止弁として機能する低圧チェック弁７２を備える。
【００３７】
高圧サクション弁６６、高圧チェック弁６８、低圧サクション弁７０、低圧チェック弁７２は、どのような方式の弁でも構わないが、本実施形態においては、最も簡潔な方式であるボール、バネ、リテーナプラグで構成している。
【００３８】
第１ポンプ１４の圧力調整部２６は、圧力調整ブロック７４の内部に高圧ポンプ５６の圧力調整を行う高圧リリーフ弁７６、低圧ポンプ５８の圧力調整を行う低圧リリーフ弁７８、高圧ポンプ５６の油圧を背圧として低圧リリーフ弁７８のボールを押し開けるニードル８０及び高圧部と低圧部をシールするＯリング８２を備え、低圧リリーフ弁７８、ニードル８０でアンロード機構８４を構成している。
【００３９】
高圧リリーフ弁７６、低圧リリーフ弁７８は、どのような方式の弁でも構わないが、本実施形態においては、最も簡潔な方式であるボール、バネ、リテーナプラグで構成し、外部からリテーナプラグを回転させることで、高圧ポンプ５６及び低圧ポンプ５８の最高吐出圧を調整することができる。また、高圧リリーフ弁７６はボール径が小さいため、バネを受けるためのリテーナを有している。
【００４０】
第２ポンプ１６は、第２ポンプブロック８６の内部に、モータ１２の出力軸３０と一体に回転する駆動軸９２によって駆動されるトロコイドポンプ８８と、トロコイドポンプ８８の逆回転時の圧力調整を行う逆回転リリーフ弁９０を備える。駆動軸９２は偏心カラー３８に固定ピン９４で固定され、ベアリング９６により回転自在に支持されている。
【００４１】
逆回転リリーフ弁９０は、どのような方式の弁でも構わないが、本実施形態においては、最も簡潔な方式であるボール、バネ、リテーナプラグで構成し、外部からリテーナプラグを回転させることで、トロコイドポンプ８８の最高吐出圧を調整することができる。
【００４２】
切換弁１８は、切換弁ブロック９８の内部に軸方向移動自在に収容され上端にピストン１０２を形成するスプール１００、スプール１００の下端をリテーナ１０４を介してスプール１００を上方に付勢するバネ１０６、バネ１０６を受ける封止プラグ１０８、シリンダ１１０を密閉する封止プラグ１１２、ピストン１０２に装着しシリンダ１１０の油室１１０ａをシールするＯリング１１４、シリンダ１１０とＴポート１１８ａを繋いで圧力抜きを行う連通路１１６、バネ収容室１２６とＴポート１１８ｂを繋いで圧力抜きを行う連通路１２８を備える。
【００４３】
図１に示す状態では、第１ポンプ１４からＰポート１２０に供給されたオイルは、Ａポート１２２からシリンダ１４２の押し側ポート１４４に供給され（図２参照）、シリンダ１４２の引き側ポート１４６から排出されたオイルはＢポート１２４に戻り、Ｔポート１１８ｂを経由してオイルタンク２０に排出される。
【００４４】
オイルタンク２０は、モータ取付ブロック２８と第２ポンプブロック８６の間を密閉してオイルを満たしている。オイルタンク２０は、ゴム等の可撓性空気室を有する容積可変機構（図示しない）を備えるか、あるいは、オイルタンク２０自体をゴム等の可撓性材質で構成し、第１ポンプ１４がシリンダ１４２に吐出して減少したオイルの体積変化を吸収する。本実施形態において、オイルタンク２０は密閉式であるが、油圧ポンプ装置１０を作動させる際に通気孔を開ける開放式でもかまわない。
【００４５】
図１においては、圧力調整ブロック７４、モータ取付ブロック２８、シリンダブロック５２、逆止弁ブロック６０、第２ポンプブロック８６、切換弁ブロック９８は、通しボルト等（図示しない）で固定される。
【００４６】
また、高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８及びトロコイドポンプ８８によって吸入、吐出されるオイルは、各ブロックに形成された油路を通り搬送され、各ブロックを跨ぐ油路は各ブロックの係合面でＯリング等（図示しない）によってシールされている。また、各油路の加工孔は封止プラグ（一部、図示しない）で密閉してある。
【００４７】
次に、図２、図３及び図４において、本発明の油圧ポンプ装置の機能及び作用を説明する。図２において、油圧ポンプ装置１０は、モータ１２が同軸に連結した低圧ポンプ５８、高圧ポンプ５６、トロコイドポンプ８８を正逆回転で駆動し、切換弁１８は二位置四方弁として機能する。
【００４８】
図３において、モータ１２が起動し駆動軸３０が正回転Ｆで回転すると、カムを構成する偏心カラー３８とベアリング４０及びバネ４６によって高圧ピストン４２と低圧ピストン４４は往復運動し、高圧ピストン４２と低圧ピストン４４の下死点から上死点への移動が吸入行程、上死点から下死点への移動が吐出行程となる。
【００４９】
高圧ポンプ５６は、オイルタンク２０からストレーナ６２、高圧サクション弁６６を介して吸入ポート１３０にオイルを吸入し、吐出ポート１３２から高圧チェック弁６８を介して切換弁１８のＰポート１２０にオイルを吐出する。
【００５０】
同時に、低圧ポンプ５８は、オイルタンク２０からストレーナ６２、低圧サクション弁７０を介して吸入ポート１３４にオイルを吸入し、吐出ポート１３６から低圧チェック弁７２を介して切換弁１８のＰポート１２０にオイルを吐出する。
【００５１】
切換弁１８は、スプール１００がバネ１０６の付勢によって保持された位置で、Ｐポート１２０はＡポート１２２に連通し、Ｂポート１２４はＴポート１１８ｂに連通しているので、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８から高圧チェック弁６８、低圧チェック弁７２を介してＰポート１２０に導入されたオイルはＡポート１２２から排出される。
【００５２】
図３においては、高圧ピストン４２と低圧ピストン４４は上死点にあるが、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８は吸入行程にあり、高圧サクション弁６６と低圧サクション弁７０は開いて、高圧チェック弁６８と低圧チェック弁７２は閉じている。
【００５３】
また、高圧ピストン４２と低圧ピストン４４がこの状態から下死点方向に移動する吐出行程にあっても、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８の吐出圧は等しいため、高圧リリーフ弁７６と低圧リリーフ弁７８は閉じている。
【００５４】
トロコイドポンプ８８は、駆動軸９２の正回転Ｆにおいてｆ方向にオイルを搬送するため、切換弁１８のシリンダ１１０から吸入吐出ポート１４０にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１３８から吐出するように働くが、図３に示す状態ではシリンダ１１０の油室１１０ａには吸入するオイルがないため、トロコイドポンプ８８は空転し、入吐出ポート１４０が負圧になるだけで吸入吐出ポート１３８にオイルを吐出することはない。この状態では、逆回転リリーフ弁９０は閉じている。
【００５５】
図２に示すように、切換弁１８のＡポート１２２から排出されたオイルは、油圧シリンダ１４２の押し側ポート１４４に供給されてピストンロッド１４８を右方に作動させ、ピストンロッド１４８が右方に作動することで、油圧シリンダ１４２の引き側ポート１４６からオイルを排出する。排出されたオイルは切換弁１８のＢポート１２４に導入され、Ｔポート１１８からオイルタンク２０に戻される。
【００５６】
Ｐポート１２０の油圧をニードル８０（図３参照）を介して低圧リリーフ弁７８に背圧として与えているため、油圧シリンダ１４２が高負荷を受けて押し側ポート１４４の油圧（Ｐポート１２０の油圧）が低圧ポンプ５８の最大吐出圧（低圧リリーフ弁７８の作動圧）を超えない所定の圧力、例えば２〜１５ＭＰａの特定の圧力に達すると、ニードル８０が低圧リリーフ弁７８を開け、低圧ポンプ５８は、オイルタンク２０からストレーナ６２を介して吸入したオイルをオイルタンク２０に排出するだけの無負荷状態になる（アンロード機構）。
【００５７】
ピストンロッド１４８が右方のストロークエンドまで到達した場合や、到達以前に高圧ポンプ５６の吐出ポート１３２の油圧が所定の圧力、例えば２０〜７０ＭＰａの特定の圧力に達すると高圧リリーフ弁７６が開き、高圧ポンプ５６が吐出するオイルはオイルタンク２０に排出される。
【００５８】
図４に示すように、この状態でモータ１２が高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８、トロコイドポンプ８８を逆回転Ｒで駆動すると、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８は正回転Ｆで駆動した場合と同様にオイルタンク２０からストレーナ６２を介してオイルを吸入して切換弁１８のＰポート１２０に吐出するが、トロコイドポンプ８８は、正回転Ｆの場合とは異なりｒ方向にオイルを搬送するため、オイルタンク２０からストレーナ６４を介して吸入吐出ポート１３８にオイルを吸入して吸入吐出ポート１４０から切換弁１８のシリンダ１１０に吐出する。
【００５９】
切換弁１８は、シリンダ１１０の油室１１０ａが導入したオイルの油圧がピストン１０２をバネ１０６の付勢に抗して下方（図２においては右方）に押すことで、スプール１００が、Ｐポート１２０がＢポート１２４に連通し、Ａポート１２２がＴポート１１８ａに連通した位置に移動する。
【００６０】
図４においては、高圧ピストン４２と低圧ピストン４４は下死点にあるが、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８は吐出行程にあり、高圧サクション弁６６と低圧サクション弁７０は閉じて、高圧チェック弁６８は開いている。
【００６１】
しかし、Ｐポート１２０の圧力を背圧として受けたニードル８０によって低圧リリーフ弁７８が開いており、低圧ポンプ５８はアンロード状態である。この状態では、低圧ポンプ５８が吸入したオイルはオイルタンク２０に排出されるため低圧チェック弁７２は閉じている。高圧リリーフ弁７６が閉じているため、高圧ポンプ５６が吐出したオイルだけがＰポート１２０に導入される。
【００６２】
また、図４に示す状態では油室１１０ａはトロコイドポンプ８８が吐出するオイルをこれ以上導入することができないため、吸入吐出ポート１４０の油圧が所定の圧力、例えば０．５ＭＰａに達すると逆回転リリーフ弁９０が開き、トロコイドポンプ８８が吐出するオイルはオイルタンク２０に排出される。
【００６３】
図２においては、切換弁１８のスプール１００が右方に移動し、この状態では、高圧ポンプ５６から切換弁１８のＰポート１２０に導入されたオイルはＢポート１２４から排出され、油圧シリンダ１４２の引き側ポート１４６に供給されてピストンロッド１４８を左方に作動させる。
【００６４】
ピストンロッド１４８が左方のストロークエンドまで到達した場合や、到達以前に高圧ポンプ５６の吐出ポート１３２の油圧が所定の圧力に達すると高圧リリーフ弁７６が開き、高圧ポンプ５６が吐出するオイルはオイルタンク２０に排出される。
【００６５】
その後、モータ１２を停止すると、トロコイドポンプ８８は、高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８と共に作動を停止するが、トロコイドポンプ８８は停止時にオイルリーク（漏圧）が大きいため、切換弁１８は、バネ１０６によってスプール１００が押し戻されてシリンダ１１０内のオイルをトロコイドポンプ８８を経由してオイルタンク２０に排出し、図３に示すような状態に復帰する。
【００６６】
本実施形態においては、油圧シリンダ１４２が複動式であるため、切換弁１８は４ポート（二位置四方弁）であるが、油圧シリンダ１４２がピストンロッド１４８を左方に付勢するバネを有する単動式の場合は、切換弁１８は３ポート（二位置三方弁）とする（図１４参照）。
【００６７】
（第２実施形態）
図５は、本発明による油圧ポンプ装置の第２実施形態を示す断面図であり、第２ポンプ及び切換弁以外は図１に示す第１実施形態と同じであるため省略してある。また図６は、図５に示す油圧ポンプ装置の油圧回路図、図７（Ａ）は、図５に示す油圧ポンプ装置の正回転時の動作説明図、図７（Ｂ）は、図５に示す油圧ポンプ装置の逆回転時の動作説明図である。
【００６８】
まず、図５において、本発明の油圧ポンプ装置の構造を説明する。第２ポンプ１５２は、第２ポンプブロック１５４の内部に、モータ１２の出力軸３０と一体に回転する駆動軸９２によって駆動されるトロコイドポンプ１５６、トロコイドポンプ１５６が正回転時にオイルタンク２０からストレーナ６４を介して吸入するオイルに対し逆止弁として機能する正回転サクション弁１５８、トロコイドポンプ１５６の正回転時の圧力調整を行う正回転リリーフ弁１６０、また、トロコイドポンプ１５６が逆回転時にオイルタンク２０からストレーナ６４を介して吸入するオイルに対し逆止弁として機能する逆回転サクション弁１６２、トロコイドポンプ１５６の逆回転時の圧力調整を行う逆回転リリーフ弁１６４を備える。
【００６９】
正回転サクション弁１５８、正回転リリーフ弁１６０、逆回転サクション弁１６２、逆回転リリーフ弁１６４は、どのような方式の弁でも構わないが、本実施形態においては、最も簡潔な方式であるボール、バネ、リテーナプラグで構成している。正回転リリーフ弁１６０と逆回転リリーフ弁１６４は、外部からリテーナプラグを回転させることで、トロコイドポンプ１５６の正逆回転時の各々の最高吐出圧を調整することができる。
【００７０】
切換弁１６６は、切換弁ブロック１６８の内部に軸方向移動自在に収容され上端にピストン１７２を形成するスプール１７０、スプール１７０の下端に固定されたピストン１７４、上部のシリンダ１７６を密閉する封止プラグ１８０、下部のシリンダ１７８を密閉する封止プラグ１８２、ピストン１７２に装着しシリンダ１７６の油室１７６ａをシールするＯリング１８４、ピストン１７４に装着しシリンダ１７８の油室１７８ａをシールするＯリング１８６、シリンダ１７６とＴポート１１８ａを繋いで圧力抜きを行う連通路１８８、シリンダ１７８とＴポート１１８ｂを繋いで圧力抜きを行う連通路１９０を備える。
【００７１】
次に、図６、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）において、本発明の油圧ポンプ装置の機能及び作用を説明する。図６において、油圧ポンプ装置１５０は、モータ１２が同軸に連結した低圧ポンプ５８、高圧ポンプ５６、トロコイドポンプ１５６を正逆回転で駆動し、切換弁１６６は二位置四方弁として機能する。低圧ポンプ５８、高圧ポンプ５６に関する機能及び作用は、図２と同じであるため説明を省略する。
【００７２】
図７（Ａ）において、トロコイドポンプ１５６は、駆動軸９２の正回転Ｆにおいてｆ方向にオイルを搬送するため、切換弁１６６のシリンダ１７６から吸入吐出ポート１９４にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１９２から切換弁１６６のシリンダ１７８に吐出するように働く。
【００７３】
切換弁１６６は、オイルがシリンダ１７６の油室１７６ａから排出されシリンダ１７８の油室１７８ａに導入されることでスプール１７０が上方（図６においては左方）に移動し、切換弁１６６は、図７（Ａ）に示される位置に保持される。
【００７４】
この状態では、切換弁１６６のＰポート１２０はＡポート１２２に連通し、Ｂポート１２４はＴポート１１８ｂに連通しているので、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８から高圧チェック弁６８、低圧チェック弁７２を介してＰポート１２０に導入されたオイルはＡポート１２２から排出される。
【００７５】
トロコイドポンプ１５６は、油室１７６ａからオイルを全て吸い出すと、オイルタンク２０からストレーナ６４、正回転サクション弁１５８を介して吸入吐出ポート１９４にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１９２から吐出する。
【００７６】
従って、油室１７６ａからトロコイドポンプ１５６を介して油室１７８ａに移動するオイルの量が不足する場合は、トロコイドポンプ１５６がオイルタンク２０からオイルを吸入し不足分を補う。
【００７７】
図７（Ａ）に示す状態では、油室１７８ａは既にオイルで満杯になっているため、トロコイドポンプ１５６の吸入吐出ポート１９２から吐出されたオイルは、正回転リリーフ弁１６０を介してオイルタンク２０に排出される。この状態では、逆回転サクション弁１６２と逆回転リリーフ弁１６４は閉じている。
【００７８】
図７（Ｂ）に示すように、モータ１２が高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８と共に、トロコイドポンプ１５６を逆回転Ｒで駆動すると、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８は正回転Ｆで駆動した場合と同様にオイルタンク２０からストレーナ６２を介してオイルを吸入して切換弁１６６のＰポート１２０に吐出するが、トロコイドポンプ１５６は、正回転Ｆの場合とは異なりｒ方向にオイルを搬送するため、切換弁１６６のシリンダ１７８から吸入吐出ポート１９２にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１９４から切換弁１６６のシリンダ１７６に吐出するように働く。
【００７９】
切換弁１６６は、オイルが油室１７８ａから排出され油室１７６ａに導入されることでスプール１７０が下方（図６においては右方）に移動し、図７（Ｂ）に示される位置に保持される。
【００８０】
この状態では、切換弁１６６のＰポート１２０はＢポート１２４に連通し、Ａポート１２２はＴポート１１８ａに連通しているので、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８から高圧チェック弁６８、低圧チェック弁７２を介してＰポート１２０に導入されたオイルはＢポート１２２から排出される。
【００８１】
トロコイドポンプ１５６は、油室１７８ａからオイルを全て吸い出すと、オイルタンク２０からストレーナ６４、逆回転サクション弁１６２を介して吸入吐出ポート１９２にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１９４から吐出する。
【００８２】
従って、油室１７８ａからトロコイドポンプ１５６を介して油室１７６ａに移動するオイルの量が不足する場合は、トロコイドポンプ１５６がオイルタンク２０からオイルを吸入し不足分を補う。
【００８３】
図７（Ｂ）に示す状態では、油室１７６ａは既にオイルで満杯になっているため、トロコイドポンプ１５６の吸入吐出ポート１９４から吐出されたオイルは、逆回転リリーフ弁１６４を介してオイルタンク２０に排出される。この状態では、正回転サクション弁１５８と正回転リリーフ弁１６０は閉じている。
【００８４】
その後、モータ１２を停止すると、トロコイドポンプ１５６は、高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８と共に作動を停止する。トロコイドポンプ１５６は停止時にオイルリーク（漏圧）が大きいため、切換弁１６６は、スプール１７０の位置が不定となるが、再度モータ１２を正回転で起動すると、切換弁１６６は、図７（Ａ）の状態になる。
【００８５】
本実施形態においては、油圧シリンダ１４２が複動式であるため、切換弁１６６は４ポート（二位置四方弁）であるが、油圧シリンダ１４２がピストンロッド１４８を左方に付勢するバネを有する単動式の場合は、切換弁１６６は３ポート（二位置三方弁）とする（図１４参照）。
【００８６】
（第３実施形態）
図８は、本発明による油圧ポンプ装置の第３実施形態を示す断面図であり、第２ポンプ及び切換弁以外は図１に示す第１実施形態と同じであるため省略してある。また図９は、図８に示す油圧ポンプ装置の油圧回路図、図１０（Ａ）は、図８に示す油圧ポンプ装置の正回転時の動作説明図、図１０（Ｂ）は、図８に示す油圧ポンプ装置の逆回転時の動作説明図である。また、図８に示す第２ポンプは、図５に示す第２実施形態の第２ポンプと同じである。
【００８７】
まず、図８において、本発明の油圧ポンプ装置の構造を説明する。第２ポンプ１５２は、第２ポンプブロック１５４の内部に、モータ１２の出力軸３０と一体に回転する駆動軸９２によって駆動されるトロコイドポンプ１５６、トロコイドポンプ１５６が正回転時にオイルタンク２０からストレーナ６４を介して吸入するオイルに対し逆止弁として機能する正回転サクション弁１５８、トロコイドポンプ１５６の正回転時の圧力調整を行う正回転リリーフ弁１６０、また、トロコイドポンプ１５６が逆回転時にオイルタンク２０からストレーナ６４を介して吸入するオイルに対し逆止弁として機能する逆回転サクション弁１６２、トロコイドポンプ１５６の逆回転時の圧力調整を行う逆回転リリーフ弁１６４を備える。
【００８８】
正回転サクション弁１５８、正回転リリーフ弁１６０、逆回転サクション弁１６２、逆回転リリーフ弁１６４は、どのような方式の弁でも構わないが、本実施形態においては、最も簡潔な方式であるボール、バネ、リテーナプラグで構成している。正回転リリーフ弁１６０と逆回転リリーフ弁１６４は、外部からリテーナプラグを回転させることで、トロコイドポンプ１５６の正逆回転時の各々の最高吐出圧を調整することができる。
【００８９】
切換弁２０２は、切換弁ブロック２０４の内部に軸方向移動自在に収容され上端にピストン２０８を形成するスプール２０６、スプール２０６の下端に配置されたピストン２１０、上部のシリンダ２１２内に設置されスプール２０６を下方に付勢するバネ２１６、下部のシリンダ２１４内に設置されピストン２１０を介してスプール２０６を上方に付勢するバネ２１８、バネ２１６を受けシリンダ２１２を密閉する封止プラグ２２０、バネ２１８を受けシリンダ２１４を密閉する封止プラグ２２２、ピストン２０８に装着しシリンダ２１２の油室２１２ａをシールするＯリング２２４、ピストン２１０に装着しシリンダ２１４の油室２１４ａをシールするＯリング２２６、シリンダ２１２とＴポート１１８ａを繋いで圧力抜きを行う連通路２２８、シリンダ２１４とＴポート１１８ｂを繋いで圧力抜きを行う連通路２３０を備える。
【００９０】
次に、図９、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）において、本発明の油圧ポンプ装置の機能及び作用を説明する。図９において、油圧ポンプ装置２００は、モータ１２が同軸に連結した低圧ポンプ５８、高圧ポンプ５６、トロコイドポンプ１５６を正逆回転で駆動し、切換弁２０２は三位置四方弁として機能する。低圧ポンプ５８、高圧ポンプ５６に関する機能及び作用は、図２と同じであるため説明を省略する。
【００９１】
図１０（Ａ）において、トロコイドポンプ１５６は、駆動軸９２の正回転Ｆにおいてｆ方向にオイルを搬送するため、切換弁２０２のシリンダ２１２から吸入吐出ポート１９４にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１９２から切換弁２０２のシリンダ２１４に吐出するように働く。
【００９２】
切換弁２０２は、オイルがシリンダ２１２の油室２１２ａから排出されシリンダ２１４の油室２１４ａに導入されることでスプール２０６が上方（図９においては左方）に移動し、切換弁２０２は、図１０（Ａ）に示される位置に保持される。
【００９３】
この状態では、切換弁２０２のＰポート１２０はＡポート１２２に連通し、Ｂポート１２４はＴポート１１８に連通しているので、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８から高圧チェック弁６８、低圧チェック弁７２を介してＰポート１２０に導入されたオイルはＡポート１２２から排出される。
【００９４】
トロコイドポンプ１５６は、油室２１２ａからオイルを全て吸い出すと、オイルタンク２０からストレーナ６４、正回転サクション弁１５８を介して吸入吐出ポート１９４にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１９２から吐出する。
【００９５】
従って、油室２１２ａからトロコイドポンプ１５６を介して油室２１４ａに移動するオイルの量が不足する場合は、トロコイドポンプ１５６がオイルタンク２０からオイルを吸入し不足分を補う。
【００９６】
図１０（Ａ）に示す状態では、油室２１４ａは既にオイルで満杯になっているため、トロコイドポンプ１５６の吸入吐出ポート１９２から吐出されたオイルは、正回転リリーフ弁１６０を介してオイルタンク２０に排出される。この状態では、逆回転サクション弁１６２と逆回転リリーフ弁１６４は閉じている。
【００９７】
図１０（Ｂ）に示すように、モータ１２が高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８と共に、トロコイドポンプ１５６を逆回転Ｒで駆動すると、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８は正回転Ｆで駆動した場合と同様にオイルタンク２０からストレーナ６２を介してオイルを吸入して切換弁２０２のＰポート１２０に吐出するが、トロコイドポンプ１５６は、正回転Ｆの場合とは異なりｒ方向にオイルを搬送するため、切換弁２０２のシリンダ２１４から吸入吐出ポート１９２にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１９４から切換弁２０２のシリンダ２１２に吐出するように働く。
【００９８】
切換弁２０２は、オイルが油室２１４ａから排出され油室２１２ａに導入されることでスプール２０６が下方（図９においては右方）に移動し、図１０（Ｂ）に示される位置に保持される。
【００９９】
この状態では、切換弁２０２のＰポート１２０はＢポート１２４に連通し、Ａポート１２２はＴポート１１８ａ に連通しているので、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８から高圧チェック弁６８、低圧チェック弁７２を介してＰポート１２０に導入されたオイルはＢポート１２２から排出される。
【０１００】
トロコイドポンプ１５６は、油室２１４ａからオイルを全て吸い出すと、オイルタンク２０からストレーナ６４、逆回転サクション弁１６２を介して吸入吐出ポート１９２にオイルを吸入し、吸入吐出ポート１９４から吐出する。
【０１０１】
従って、油室２１４ａからトロコイドポンプ１５６を介して油室２１２ａに移動するオイルの量が不足する場合は、トロコイドポンプ１５６がオイルタンク２０からオイルを吸入し不足分を補う。
【０１０２】
図１０（Ｂ）に示す状態では、油室２１２ａは既にオイルで満杯になっているため、トロコイドポンプ１５６の吸入吐出ポート１９４から吐出されたオイルは、逆回転リリーフ弁１６４を介してオイルタンク２０に排出される。この状態では、正回転サクション弁１５８と正回転リリーフ弁１６０は閉じている。
【０１０３】
その後、モータ１２を停止すると、トロコイドポンプ１５６は、高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８と共に作動を停止するが、トロコイドポンプ１５６は停止時にオイルリーク（漏圧）が大きいため、切換弁２０２は、スプール２０６がバネ２１６とバネ２１８の付勢力によってバランスする位置、すなわち図８に示す中間位置に保持される。
【０１０４】
図９に示すように、スプール２０６が中間位置にある場合、切換弁２０２は、ＡＢＰＴの４ポート全てが遮断されているため、油圧ポンプ装置２００と油圧シリンダ１４２との間のオイルの移動は停止する。
【０１０５】
本実施形態においては、油圧シリンダ１４２が複動式であるため、切換弁１６６は４ポート（三位置四方弁）であるが、油圧シリンダ１４２がピストンロッド１４８を左方に付勢するバネを有する単動式の場合は、切換弁１６６は３ポート（三位置三方弁）とする。
【０１０６】
（第４実施形態）
図１１は、本発明による油圧ポンプ装置の第４実施形態を示す断面図であり、第２ポンプ及び切換弁以外は図１に示す第１実施形態と同じであるため省略してある。また図１２は、図１１に示す油圧ポンプ装置の油圧回路図、図１３（Ａ）は、図１１に示す油圧ポンプ装置の正回転時の動作説明図、図１２（Ｂ）は、図１１に示す油圧ポンプ装置の逆回転時の動作説明図である。
【０１０７】
まず、図１１において、本発明の油圧ポンプ装置の構造を説明する。第２ポンプ２５２は、第２ポンプブロック２５４ａ及び２５４ｂの内部に、モータ１２の出力軸３０と一体に回転する駆動軸９２によって駆動される第１トロコイドポンプ２５６及び第２トロコイドポンプ２５８、第１トロコイドポンプ２５６の正回転時の圧力調整を行う正回転リリーフ弁２６０、第２トロコイドポンプ２５８の逆回転時の圧力調整を行う逆回転リリーフ弁２６２を備える。
【０１０８】
正回転リリーフ弁２６０と逆回転リリーフ弁２６２は、どのような方式の弁でも構わないが、本実施形態においては、最も簡潔な方式であるボール、バネ、リテーナプラグで構成し、外部からリテーナプラグを回転させることで、第１トロコイドポンプ２５６の正回転時、第２トロコイドポンプ２５８の逆回転時の最高吐出圧を調整することができる。
【０１０９】
切換弁２６４は、切換弁ブロック２６６の内部に軸方向移動自在に収容され上端にピストン２７０を形成したスプール２６８、スプール２６８の下端に固定されたピストン２７２、上部のシリンダ２７４を密閉する封止プラグ２７８、下部のシリンダ２７６を密閉する封止プラグ２８０、ピストン２７０に装着しシリンダ２７４の油室２７４ａをシールするＯリング２８２、ピストン２７２に装着しシリンダ２７６の油室２７６ａをシールするＯリング２８４、シリンダ２７４とＴポート１１８ａを繋いで圧力抜きを行う連通路２８６、シリンダ２７６とＴポート１１８ｂを繋いで圧力抜きを行う連通路２８８を備える。
【０１１０】
次に、図１２、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）において、本発明の油圧ポンプ装置の機能及び作用を説明する。図１２において、油圧ポンプ装置２５０は、モータ１２が同軸に連結した低圧ポンプ５８、高圧ポンプ５６、第２トロコイドポンプ２５８、第１トロコイドポンプ２５６を正逆回転で駆動する。低圧ポンプ５８、高圧ポンプ５６に関する機能及び作用は、図２と同じであるため説明を省略する。
【０１１１】
図１３（Ａ）において、第２トロコイドポンプ２５８は、駆動軸９２の正回転Ｆにおいてｆ方向にオイルを搬送するため、切換弁２６４のシリンダ２７４から吸入吐出ポート２９４にオイルを吸入し、吸入吐出ポート２９６から第１トロコイドポンプ２５６の吸入吐出ポート２９２に吐出するように働く。
【０１１２】
第１トロコイドポンプ２５６は、駆動軸９２の正回転Ｆにおいてｆ方向にオイルを搬送するため、吸入吐出ポート２９２から吸入したオイルを吸入吐出ポート２９０から切換弁２６４のシリンダ２７６に吐出するように働く。
【０１１３】
切換弁２６４は、オイルがシリンダ２７４の油室２７４ａから排出されシリンダ２７６の油室２７６ａに導入されることでスプール２６８が上方（図１２においては左方）に移動し、図１３（Ａ）に示される位置に保持される。
【０１１４】
油室２７４ａから第２トロコイドポンプ２５８と第１トロコイドポンプ２５６を介して油室２７６ａに移動するオイルの量が不足する場合は、第１トロコイドポンプ２５６がオイルタンク２０からストレーナ６４を介して吸入吐出ポート２９２にオイルを吸入し不足分を補う。
【０１１５】
この状態では、切換弁２６４のＰポート１２０はＡポート１２２に連通し、Ｂポート１２４はＴポート１１８ｂに連通しているので、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８から高圧チェック弁６８、低圧チェック弁７２を介してＰポート１２０に導入されたオイルはＡポート１２２から排出される。
【０１１６】
図１３（Ａ）に示す状態では油室２７４ａには吸入するオイルがないため、第２トロコイドポンプ２５８は空転し、吸入吐出ポート２９４が負圧になるだけで吸入吐出ポート２９６にオイルを吐出することはない。
【０１１７】
また、油室２７６ａは既にオイルで満杯になっているため、第１トロコイドポンプ２５６の吸入吐出ポート２９０から吐出されたオイルは、正回転リリーフ弁２６０を介してオイルタンク２０に排出される。この状態では、逆回転リリーフ弁２６２は閉じている。
【０１１８】
図１３（Ｂ）に示すように、モータ１２が高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８と共に、第２トロコイドポンプ２５８、第１トロコイドポンプ２５６を逆回転Ｒで駆動すると、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８は正回転Ｆで駆動した場合と同様にストレーナ６２からオイルを吸入して切換弁２６４のＰポート１２０に吐出する。
【０１１９】
第１トロコイドポンプ２５６は、正回転Ｆの場合とは異なりｒ方向にオイルを搬送するため、切換弁２６４のシリンダ２７６から吸入吐出ポート２９０にオイルを吸入し、吸入吐出ポート２９２から第２トロコイドポンプ２５８の吸入吐出ポート２９６に吐出するように働く。
【０１２０】
第２トロコイドポンプ２５８は、駆動軸９２の逆回転Ｒにおいてｒ方向にオイルを搬送するため、吸入吐出ポート２９６から吸入したオイルを吸入吐出ポート２９４から切換弁２６４のシリンダ２７４に吐出するように働く。
【０１２１】
切換弁２６４は、オイルが油室２７６ａから排出され油室２７４ａに導入されることでスプール２６８が下方（図１２においては右方）に移動し、図１３（Ｂ）に示される位置に保持される。
【０１２２】
油室２７６ａから第１トロコイドポンプ２５６と第２トロコイドポンプ２５８を介して油室２７４ａに移動するオイルの量が不足する場合は、第２トロコイドポンプ２５８がストレーナ６４から吸入吐出ポート２９６にオイルを吸入し不足分を補う。
【０１２３】
この状態では、切換弁２６４のＰポート１２０はＢポート１２４に連通し、Ａポート１２２はＴポート１１８ａに連通しているので、高圧ポンプ５６と低圧ポンプ５８から高圧チェック弁６８、低圧チェック弁７２を介してＰポート１２０に導入されたオイルはＢポート１２２から排出される。
【０１２４】
図１３（Ｂ）に示す状態では油室２７６ａには吸入するオイルがないため、第１トロコイドポンプ２５６は空転し、吸入吐出ポート２９０が負圧になるだけで吸入吐出ポート２９２にオイルを吐出することはない。
【０１２５】
また、油室２７４ａは既にオイルで満杯になっているため、第２トロコイドポンプ２５８の吸入吐出ポート２９４から吐出されたオイルは、逆回転リリーフ弁２６２を介してオイルタンク２０に排出される。この状態では、正回転リリーフ弁２６０は閉じている。
【０１２６】
その後、モータ１２を停止すると、第１トロコイドポンプ２５６、第２トロコイドポンプ２５８は、高圧ポンプ５６、低圧ポンプ５８と共に作動を停止する。第１トロコイドポンプ２５６及び第２トロコイドポンプ２５８は停止時にオイルリーク（漏圧）が大きいため、切換弁２６４は、スプール２６８の位置が不定となるが、再度モータ１２を正回転で起動すると、切換弁２６４は、図１３（Ａ）の状態になる。
【０１２７】
本実施形態においては、油圧シリンダ１４２が複動式であるため、切換弁２６４は４ポート（二位置四方弁）であるが、油圧シリンダ１４２がピストンロッド１４８を左方に付勢するバネを有する単動式の場合は、切換弁２６４は３ポート（二位置三方弁）とする（図１４参照）。
【０１２８】
（第５実施形態）
図１４は、本発明による油圧ポンプ装置の第５実施形態を示す油圧回路図である。図１４において油圧ポンプ装置３００は、モータ１２が同軸に連結した高圧ポンプ（第１ポンプ）３０２、低圧ポンプとして機能するトロコイドポンプ（第２ポンプ）３０４を正逆回転で駆動し、切換弁３０６は二位置三方弁として機能する。
【０１２９】
モータ１２が正回転で起動すると、高圧ポンプ３０２は、オイルポンプ２０からストレーナ６２、高圧サクション弁３０８を介して吸入ポート３１０にオイルを吸入し、吐出ポート３１２から高圧チェック弁３２２を介して切換弁３０６のＰポート３３２に吐出する。
【０１３０】
また、トロコイドポンプ３０４は、モータ１２の正回転でｆ方向にオイルを搬送するために、切換弁３０６のシリンダ３４０から吸入吐出ポート３１８にオイルを吸入するように働くが、切換弁３０６のシリンダ３４０内にはオイルがないため、オイルタンク２０からストレーナ６４、正回転サクション弁３１４を介して吸入吐出ポート３１８にオイルを吸入し、吸入吐出ポート３２０から低圧チェック弁３２４を介して切換弁３０６のＰポート３３２に吐出する。
【０１３１】
切換弁３０６は、バネ３３８によって保持された位置で、Ｐポート３３２はＡポート３３４に連通しているので、Ｐポート３３２に導入されたオイルはＡポート３３４から油圧シリンダ３４２の押し側ポート３４４に供給され、バネ３４６の付勢に抗してピストンロッド３４８を右方に作動させる。この状態では、高圧リリーフ弁３２６、低圧リリーフ弁３２８及び逆回転リリーフ弁３３０は閉じている。
【０１３２】
ピストンロッド３４８に負荷が働き、Ｐポート３３２の油圧が所定の圧力に達した場合、あるいは吸入吐出ポート３２０の油圧が低圧リリーフ弁３２８の作動圧力に達すると低圧リリーフ弁３２８が開き、トロコイドポンプ３０４は、オイルタンク２０からストレーナ６４を介して吸入したオイルをオイルタンク２０に排出するだけの無負荷状態となる。
【０１３３】
ピストンロッド３４８がストロークエンドまで到達した場合や、到達以前に高圧ポンプ３０２の吐出ポート３１２の油圧が所定の圧力に達すると高圧リリーフ弁３２６が開き、高圧ポンプ３０２が吐出ポート３１２から吐出するオイルはオイルタンク２０に排出される。
【０１３４】
この状態でモータ１２を逆回転させると、トロコイドポンプ３０４はｒ方向にオイルを搬送するため、オイルタンク２０からストレーナ６４、逆回転サクション弁３１６を介して吸入吐出ポート３２０にオイルを吸入し、吸入吐出ポート３１８から切換弁３０６のシリンダ３４０に吐出する。
【０１３５】
切換弁３０６は、シリンダ３４０に導入したオイルによって、Ｐポート３３２を遮断してＡポート３３４がＴポート３３６に連通する位置に切り換わる。その後、シリンダ３４０がオイルで満杯になり、吐出吸入ポート３１８の油圧が所定の圧力に達すると逆回転リリーフ弁３３０が開き、トロコイドポンプ３０４が吐出吸入ポート３１８から吐出するオイルはオイルタンク２０に排出される。
【０１３６】
シリンダ３４２は、バネ３４６の付勢によってピストンロッド３４８を左方に押し戻し、押し側ポート３４４から排出されたオイルはＡポート３３４、Ｔポート３３６を介してオイルタンク２０に戻される。
【０１３７】
本実施形態では油圧シリンダ３４２は単動式であるが、これは、本実施形態において複動式の油圧シリンダを使用した場合、モータの逆回転で油圧シリンダの引き側ポートにオイルを吐出するのは吐出量の少ない高圧ポンプだけとなり、ピストンロッドの戻りが遅くなってしまうためである。
【０１３８】
上述の実施形態１乃至５の如く、本発明の油圧ポンプ装置は、電磁ソレノイドに替えてトロコイドポンプを備え、モータの回転方向を変更することで切換弁を操作している。本発明の油圧ポンプ装置で使用するようなトロコイドポンプは、切換弁に使用するような電磁ソレノイドに比べて遥かに安価であるため、油圧ポンプ装置のコストを低減させることが可能となる。
【０１３９】
なお、本発明は、その目的と利点を損なうことのない適宜の変形を含み、更に、本発明は、上記の実施形態の数値による限定は受けない。
【符号の説明】
【０１４０】
１０、１５０、２００、２５０、３００、４００：油圧ポンプ装置
１２、４０２：モータ
１４：第１ポンプ
１６、１５２、２５２：第２ポンプ
１８、１６６、２０２、２６４、３０６、４１０：切換弁
２０、４２０：オイルタンク
２２：ポンプ部
２４：逆止弁部
２６：圧力調整部
２８：モータ取付ブロック
３０：出力軸
３２：キー
３４、３６、４０、９６：ベアリング
３８：偏心カラー
４２：高圧ピストン
４４：低圧ピストン４４
４６、１０６、２１６、２１８、３３８、３４６：バネ
４８：高圧シリンダ
５０：低圧シリンダ
５２：シリンダブロック
５４、１０８、１１２、１８０、１８２、２２０、２２２、２７８、２８０：封止プラグ
５６、３０２、４０４：高圧ポンプ
５８、４０６：低圧ポンプ
６０：逆止弁ブロック
６２、６４：ストレーナ
６６、３０８：高圧サクション弁
６８、３２２：高圧チェック弁
７０：低圧サクション弁
７２、３２４：低圧チェック弁
７４：圧力調整ブロック
７６、３２６、４２６：高圧リリーフ弁
７８、３２８、４２２：低圧リリーフ弁
８０：ニードル
８２、１８４、１８６、２２４、２２６、２８２、２８４：Ｏリング
８４、４２４：アンロード機構
８６、１５４、２５４：第２ポンプブロック
８８、１５６、３０４：トロコイドポンプ
９０、１６４、２６２、３３０：逆回転リリーフ弁
９２：駆動軸
９４：固定ピン
９８、１６８、２０４、２６６：切換弁ブロック
１００、１７０、２０６、２６８：スプール
１０２、１７２、１７４、２０８、２１０、２７０、２７２：ピストン
１０４：リテーナ
１１０、１７６、１７８、２１２、２１４、２７４、２７６、３４０：シリンダ
１１６、１２８、１８８、１９０、２２８、２３０、２８６、２８８：連通路
１１８、３３６：Ｔポート
１２０、３３２：Ｐポート
１２２、３３４：Ａポート
１２４：Ｂポート
１２６：バネ収容室
１３０、１３４、３１０：吸入ポート
１３２、１３６、３１２：吐出ポート
１３８、１４０、１９２、１９４、２９０、２９２、２９４、２９６、３１８、３２０：吸入吐出ポート
１４２、３４２、４１２：油圧シリンダ
１４４、３４４、４１４：押し側ポート
１４６、４１８：引き側ポート
１４８、３４８、４１６：ピストンロッド
１５８、３１４：正回転サクション弁
１６０、２６０：正回転リリーフ弁
１６２、３１６：逆回転サクション弁
２５６：第１トロコイドポンプ
２５８：第２トロコイドポンプ
３０２：高圧ポンプ
３０４：トロコイドポンプ
４０８：電磁ソレノイド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正逆回転可能なモータと、
前記モータの正逆回転によって一方向に流体を搬送可能な第１ポンプと、
前記モータの正逆回転によって二方向に流体を搬送可能な第２ポンプと、
前記第１ポンプが搬送する流体の径路を前記第２ポンプが搬送する流体の圧力によって変更する切換弁と、
を備えたことを特徴とする油圧ポンプ装置。
【請求項２】
請求項１記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記モータは、電源極性の反転によって正逆回転可能な直流整流子モータであることを特徴とする。
【請求項３】
請求項１記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記第１ポンプは、往復運動するピストンと、前記モータの回転運動を前記ピストンの往復運動に変換するカムとを有するピストンポンプ機構を１又は複数備え、装置外の負荷に対し圧力を発生することを特徴とする。
【請求項４】
請求項１記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記第２ポンプは、ギヤポンプ機構を１又は２備え、装置内の負荷に対し圧力を発生することを特徴とする。
【請求項５】
請求項１記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記切換弁は、前記モータの正逆回転によって二位置又は三位置に切り換わるスプール弁であることを特徴とする。
【請求項６】
請求項５記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記切換弁は、バネの付勢によって保持される第１位置と、前記第２ポンプの圧力によって保持される第２位置とに移動可能なスプールを有するスプール弁であることを特徴とする。
【請求項７】
請求項５記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記切換弁は、前記モータの正回転時に前記第２ポンプの圧力によって保持される第１位置と、前記モータの逆回転時に前記第２ポンプの圧力によって保持される第２位置とに移動可能なスプールを有するスプール弁であることを特徴とする。
【請求項８】
請求項７記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記切換弁は、前記モータの停止時に前記第２ポンプの漏圧によって保持される第３位置に移動可能なスプールを有するスプール弁であることを特徴とする。
【請求項９】
請求項３記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記第１ポンプは、低圧部を構成する大径部と高圧部を構成する小径部とを有するピストンを備えた二段吐出ポンプであることを特徴とする。
【請求項１０】
請求項９記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記第１ポンプは、前記装置外の負荷が所定の圧力以上の場合に前記低圧部を無負荷状態にするアンロード機構を備えることを特徴とする。
【請求項１１】
請求項４記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記第２ポンプは、前記モータの正回転時に装置外の負荷に対し圧力を発生し、前記モータの逆回転時に装置内の負荷に対し圧力を発生することを特徴とする。
【請求項１】
正逆回転可能なモータと、
前記モータの正逆回転によって一方向に流体を搬送可能な第１ポンプと、
前記モータの正逆回転によって二方向に流体を搬送可能な第２ポンプと、
前記第１ポンプが搬送する流体の径路を前記第２ポンプが搬送する流体の圧力によって変更する切換弁と、
を備えたことを特徴とする油圧ポンプ装置。
【請求項２】
請求項１記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記モータは、電源極性の反転によって正逆回転可能な直流整流子モータであることを特徴とする。
【請求項３】
請求項１記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記第１ポンプは、往復運動するピストンと、前記モータの回転運動を前記ピストンの往復運動に変換するカムとを有するピストンポンプ機構を１又は複数備え、装置外の負荷に対し圧力を発生することを特徴とする。
【請求項４】
請求項１記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記第２ポンプは、ギヤポンプ機構を１又は２備え、装置内の負荷に対し圧力を発生することを特徴とする。
【請求項５】
請求項１記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記切換弁は、前記モータの正逆回転によって二位置又は三位置に切り換わるスプール弁であることを特徴とする。
【請求項６】
請求項５記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記切換弁は、バネの付勢によって保持される第１位置と、前記第２ポンプの圧力によって保持される第２位置とに移動可能なスプールを有するスプール弁であることを特徴とする。
【請求項７】
請求項５記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記切換弁は、前記モータの正回転時に前記第２ポンプの圧力によって保持される第１位置と、前記モータの逆回転時に前記第２ポンプの圧力によって保持される第２位置とに移動可能なスプールを有するスプール弁であることを特徴とする。
【請求項８】
請求項７記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記切換弁は、前記モータの停止時に前記第２ポンプの漏圧によって保持される第３位置に移動可能なスプールを有するスプール弁であることを特徴とする。
【請求項９】
請求項３記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記第１ポンプは、低圧部を構成する大径部と高圧部を構成する小径部とを有するピストンを備えた二段吐出ポンプであることを特徴とする。
【請求項１０】
請求項９記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記第１ポンプは、前記装置外の負荷が所定の圧力以上の場合に前記低圧部を無負荷状態にするアンロード機構を備えることを特徴とする。
【請求項１１】
請求項４記載の油圧ポンプ装置に於いて、前記第２ポンプは、前記モータの正回転時に装置外の負荷に対し圧力を発生し、前記モータの逆回転時に装置内の負荷に対し圧力を発生することを特徴とする。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−７１００（Ｐ２０１１−７１００Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５０８６８（Ｐ２００９−１５０８６８）
【出願日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【出願人】（３０３０１５５０５）三央工業株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【出願人】（３０３０１５５０５）三央工業株式会社 (6)
【Ｆターム（参考）】
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