DE112018000629T5 - Flüssigkeitsdruckantriebssystem - Google Patents

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Abstract

Ein Flüssigkeitsdruckantriebssystem ist ein System, in dem ein Hauptkreislauf davon zusammen mit einem Flüssigkeitsdruckstellglied einen geschlossenen Flüssigkeitsdruckkreislauf bildet. Das Flüssigkeitsdruckantriebssystem umfasst: eine Flüssigkeitsdruckpumpe, die mit dem Flüssigkeitsdruckstellglied über zwei Druckflüssigkeitspassagen verbunden ist; Druckbeaufschlagungsmechanismen, die an den jeweiligen zwei Druckflüssigkeitspassagen zwischengeschaltet und eingerichtet sind, Druck auf das aus dem Flüssigkeitsdruckstellglied zurückfließende Betriebsöl auszuüben; ein Niederdruckwahlventil, das mit Abschnitten der zwei Druckflüssigkeitspassagen verbunden ist, wobei sich jeder der Abschnitte auf einer Seite des entsprechenden Druckbeaufschlagungsmechanismus befindet, wobei diese Seite in der Nähe des Flüssigkeitsdruckstellglieds ist, wobei das Niederdruckwahlventil eingerichtet ist, die Betriebsflüssigkeit mit einem niedrigeren Druck zwischen den durch die beiden Druckflüssigkeitspassagen fließenden Betriebsflüssigkeiten in eine Kühlpassage einzuführen; einen Drosselmechanismus, der an der Kühlpassage zwischengeschaltet ist; eine Kühlvorrichtung, die an der Kühlpassage zwischengeschaltet ist, um stromabwärtig des Drosselmechanismus angeordnet zu sein, wobei die Kühlvorrichtung eingerichtet ist, die durch die Kühlpassage fließende Betriebsflüssigkeit zu kühlen; und einen Druckflüssigkeitsrückführmechanismus, der mit Abschnitten der zwei Druckflüssigkeitspassagen verbunden ist, wobei sich jeder der Abschnitte auf einer Seite des entsprechenden Druckmechanismus befindet, wobei diese Seite in der Nähe der Druckflüssigkeitspumpe ist, wobei der Druckflüssigkeitsrückführmechanismus eingerichtet ist, die durch die Kühlvorrichtung gekühlte Betriebsflüssigkeit zu den zwei Druckflüssigkeitspassagen zurückzuleiten.

Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeitsdruckantriebssystem mit einer Flüssigkeitsdruckpumpe, die zusammen mit einem Flüssigkeitsdruckstellglied bzw. -aktuator einen geschlossenen Kreislauf bildet.
  • Stand der Technik
  • Ein Beispiel für eine Vorrichtung, die eingerichtet ist, einem hydraulischen Stellglied bzw. Hydraulikstellglied, wie beispielsweise einem hydraulischen Zylinder bzw. Hydraulikzylinder oder einem hydraulischen Motor bzw. Hydraulikmotor, Drucköl zum Antreiben des hydraulischen Stellglieds zuzuführen, ist ein hydraulisch, stufenlos bzw. kontinuierlich regelbares Getriebe. Als ein hydraulisch, stufenlos regelbares Getriebe ist beispielsweise eine hydraulische Antriebsvorrichtung der PTL 1 bekannt. Die hydraulische Antriebsvorrichtung der PTL 1 umfasst eine hydraulische Pumpe bzw. Hydraulikpumpe. Die hydraulische Pumpe kann eine Ausstoßrichtung umschalten, indem sie den Neigungswinkel einer Taumelscheibe ändert. Die hydraulische Pumpe ist über zwei Hauptpassagen bzw. Hauptkanäle mit dem hydraulischen Motor verbunden und bildet zusammen mit dem hydraulischen Motor einen geschlossenen Kreislauf. Um das durch den geschlossenen Kreislauf fließende bzw. strömende Betriebsöl durch in einem Tank befindliches Betriebsöl zu ersetzen, umfasst die hydraulische Antriebsvorrichtung ein Niederdruckwahlventil, ein Sicherheitsventil und eine Ladepumpe. Das Niederdruckwahlventil wählt aus den beiden Hauptpassagen eine Hauptpassage mit niedrigerem Druck aus und gibt bzw. leitet das Betriebsöl, das mit dem niedrigeren Druck durch die ausgewählte Hauptpassage strömt, über ein Überdruckventil bzw. Entlastungsventil in den Tank ab. Wenn der Druck in einer der Hauptpassagen niedriger wird als ein vorgegebener Öldruck, verbindet das Sicherheitsventil diese Hauptpassage mit der Ladepumpe und leitet bzw. führt das aus der Ladepumpe ausgestoßene Betriebsöl in diese Hauptpassage ein.
  • Gemäß der wie vorstehend eingerichteten hydraulischen Antriebsvorrichtung saugt die hydraulische Pumpe, wenn die hydraulische Pumpe betrieben wird, die Betriebsflüssigkeit aus einer der Hauptpassagen an und stößt die Betriebsflüssigkeit in die andere der Hauptpassagen ab. In diesem Fall wird der Druck der einen Hauptpassage niedriger als der Druck der anderen Hauptpassage, und das Betriebsöl der einen Hauptpassage wird über das Niederdruckwahlventil und das Entlastungsventil in den Tank ausgestoßen. Dadurch wird eine bestimmte Menge an Betriebsöl, die Teil des durch den geschlossenen Kreislauf fließenden Betriebsöls ist, in den Tank zurückgeführt. Ferner wird der Druck der einen Hauptpassage durch das Ausstoßen des Betriebsöls niedriger als der vorgegebene Öldruck, und das Betriebsöl wird von der Ladepumpe der einen Hauptpassage zugeführt. Dadurch wird die Betriebsflüssigkeit aus dem Tank in die Hauptpassage in einer bestimmten Menge, die der Menge des ausgestoßenen Betriebsöls entspricht, eingeleitet. Wie oben kann gemäß der hydraulischen Antriebsvorrichtung verhindert werden, dass die Temperatur des durch den geschlossenen Kreislauf fließenden Betriebsöls übermäßig ansteigt, indem eine bestimmte Menge an Betriebsöl in den Tank zurückgeführt wird.
  • Zitierliste
  • Patentliteratur
  • PTL 1: Japanisches Patent Nr. 5728621
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Wie vorstehend beschrieben, wird in der hydraulischen Antriebsvorrichtung der PTL 1 das Betriebsöl von der Ladepumpe in die Hauptpassage zurückgeführt. Daher sind verschiedene Mechanismen für die Bereitstellung der Ladepumpe erforderlich, und es wird auch ein Raum für die Aufnahme dieser Mechanismen benötigt. Da die hydraulische Antriebsvorrichtung die Ladepumpe aufweist, steigt die Anzahl der Teile, und das ist ein Faktor, der die Kosten der hydraulischen Antriebsvorrichtung erhöht. Ferner wird in der hydraulischen Antriebsvorrichtung das Betriebsöl, das von der Ladepumpe ausgestoßen wird, wenn das Stellglied in einem Stopp-Zustand ist, jederzeit über das Sicherheitsventil in den Tank ausgegeben. Daher ist der Energieverlust der hydraulischen Antriebsvorrichtung groß.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines hydraulischen Antriebssystems, das in der Lage ist, Betriebsöl ohne Verwendung einer Unterpumpe, wie beispielsweise einer Ladepumpe, zu kühlen.
  • Lösung des Problems
  • Ein Flüssigkeitsdruckantriebssystem der vorliegenden Erfindung ist ein Flüssigkeitsdruckantriebssystem, bei dem ein Hauptkreislauf davon zusammen mit einem Flüssigkeitsdruckstellglied einen geschlossenen Flüssigkeitsdruckkreislauf bildet. Das Flüssigkeitsdruckantriebssystem umfasst: eine Flüssigkeitsdruckpumpe, die mit dem Flüssigkeitsdruckstellglied über zwei Druckflüssigkeitspassagen verbunden ist und eingerichtet ist, eine Druckflüssigkeit durch eine der zwei Druckflüssigkeitspassagen anzusaugen und die Druckflüssigkeit durch die andere der zwei Druckflüssigkeitspassagen auszustoßen; Druckbeaufschlagungsmechanismen, die an den jeweiligen zwei Druckflüssigkeitspassagen zwischengeschaltet sind und eingerichtet sind, Druck auf das aus dem Flüssigkeitsdruckstellglied zurückkehrende Betriebsöl auszuüben; ein Niederdruckwahlventil, das mit Abschnitten der zwei Druckflüssigkeitspassagen verbunden ist, wobei sich jeder der Abschnitte auf einer Seite des entsprechenden Druckbeaufschlagungsmechanismus befindet, wobei sich diese Seite in der Nähe des Druckflüssigkeitsstellglieds befindet, wobei das Niederdruckwahlventil eingerichtet ist, die Betriebsflüssigkeit mit einem niedrigeren Druck zwischen den Betriebsflüssigkeiten, die durch die zwei Druckflüssigkeitspassagen strömen, in eine Kühlpassage einzuführen; einen Durchflussbegrenzermechanismus bzw. Drosselmechanismus, der an der Kühlpassage zwischengeschaltet ist; eine Kühlvorrichtung, die an der Kühlpassage derart zwischengeschaltet ist, so dass sie sich stromabwärts des Drosselmechanismus befindet, wobei die Kühlvorrichtung eingerichtet ist, die durch die Kühlpassage strömende Betriebsflüssigkeit zu kühlen; und einen Druckflüssigkeitsrückführmechanismus, der mit Abschnitten der zwei Druckflüssigkeitspassagen verbunden ist, wobei sich jedes der Abschnitte auf einer Seite des entsprechenden Druckbeaufschlagungsmechanismus befindet, wobei sich diese Seite in der Nähe der Druckflüssigkeitspumpe befindet, wobei der Druckflüssigkeitsrückführmechanismus eingerichtet ist, die durch die Kühlvorrichtung gekühlte Betriebsflüssigkeit zu den zwei Druckflüssigkeitspassagen zurückzuleiten.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Niederdruckwahlventil die andere der zwei Druckflüssigkeitspassagen mit der Kühlpassage verbinden, und der Druckbeaufschlagungsmechanismus kann Druck auf das Betriebsöl ausüben, das vom Flüssigkeitsdruckstellglied zur Druckflüssigkeitspumpe zurückfließt bzw. zurückkehrt. Dadurch kann das Betriebsöl in die Kühlpassage eingeleitet und über die Kühlpassage weiter in die Kühlvorrichtung eingeleitet werden. Der Drosselmechanismus ist an der Kühlpassage vorgesehen. Da der Druckbeaufschlagungsmechanismus Druck auf das zur Druckflüssigkeitspumpe zurückfließende Betriebsöl ausübt, fließt das Betriebsöl mit einer bestimmten Flussmenge bzw. -rate durch die Kühlpassage, die dem Öffnungsgrad des Drosselmechanismus entspricht. Konkret kann das Betriebsöl, wenn das Flüssigkeitsdruckstellglied angetrieben wird, kontinuierlich mit einer bestimmten Flussrate durch die Kühlvorrichtung fließen. Die durch die Kühlvorrichtung gekühlte Betriebsflüssigkeit wird durch den Druckflüssigkeitsrückführmechanismus in die Ölpassage zurückgeführt. Daher kann die durch die Kühlvorrichtung gekühlte Betriebsflüssigkeit in den geschlossenen Kreislauf zurückgeführt werden. Wie oben, kann gemäß dem Flüssigkeitsdruckantriebssystem das Betriebsöl mit einer bestimmten Fließ- bzw. Flussrate aus dem geschlossenen Kreislauf entnommen und von der Kühlvorrichtung gekühlt werden, und das gekühlte Betriebsöl kann in den geschlossenen Kreislauf zurückgeführt werden. Dadurch kann ein Temperaturanstieg der Betriebsflüssigkeit im geschlossenen Kreislauf unterdrückt werden. Gemäß dem Flüssigkeitsdruckantriebssystem kann, genauer gesagt das Betriebsöl der Kühlvorrichtung mit der bestimmten Flussrate ohne Verwendung einer Unterpumpe bereitgestellt und von der Kühlvorrichtung gekühlt werden, und das Betriebsöl kann mit der bestimmten Flussrate aus dem Betriebsölrückführmechanismus in die Ölpassage zurückgeführt werden. Dadurch kann auf eine Antriebsquelle der Unterpumpe und verschiedener Komponenten verzichtet werden. Somit kann die Anzahl der Teile unterdrückt bzw. reduziert werden, und die Herstellungskosten können unterdrückt bzw. reduziert werden. Da die Unterpumpe nicht verwendet wird, kann das hydraulische Antriebssystem zudem verkleinert werden.
  • Bei der obigen Erfindung kann der Druckflüssigkeitsrückführmechanismus eine Rückführpassage umfassen, die mit den zwei Druckflüssigkeitspassagen verbunden ist, und die Rückführpassage kann mit der Kühlvorrichtung verbunden sein.
  • Gemäß der obigen Konfiguration bzw. Anordnung kann das hydraulische Antriebssystem in einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf gebildet werden. Dadurch kann verhindert werden, dass Fremdstoffe von außen in das Betriebsöl gelangen.
  • Bei der obigen Erfindung kann das Flüssigkeitsdruckantriebssystem ferner einen Druckspeicher bzw. Akkumulator umfassen, der mit der Rückführpassage verbunden ist. Der Druckspeicher kann die Betriebsflüssigkeit, die durch die Rückführpassage fließt, auf einem voreingestellten Einstelldruck halten.
  • Gemäß der obigen Konfiguration wird der Flüssigkeitsdruck der Rückflusspassage durch den Druckspeicher auf dem eingestellten Druck bzw. Einstelldruck gehalten. Dadurch kann die hydraulische Pumpe die Druckflüssigkeit leicht in die Ölpassage ziehen bzw. zu saugen und eine Verschlechterung der Saugfähigkeit der hydraulischen Pumpe kann verhindert werden.
  • In der obigen Erfindung kann der Drosselmechanismus einen variablen bzw. regelbaren Drosselkörper umfassen, der derart eingerichtet ist, dass dessen Öffnungsgrad veränderbar ist.
  • Gemäß der obigen Konfiguration kann die Flussrate des in die Kühlpassage eingeleiteten Betriebsöls durch Ändern des Öffnungsgrades des regelbaren Drosselkörpers eingestellt werden.
  • In der obigen Erfindung kann der Druckbeaufschlagungsmechanismus ein erstes Rückschlagventil und ein zweites Rückschlagventil aufweisen. Das erste Rückschlagventil kann geöffnet werden, indem die Betriebsflüssigkeit von der Flüssigkeitsdruckpumpe zum Flüssigkeitsdruckstellglied strömt. Das zweite Rückschlagventil kann sich öffnen, wenn der Druck der von der Flüssigkeitsdruckpumpe zum Flüssigkeitsdruckstellglied fließenden Betriebsflüssigkeit gleich oder höher als der vorgegebene Druck wird.
  • Gemäß der obigen Konfiguration kann Druck auf die Betriebsflüssigkeit ausgeübt werden, die vom Flüssigkeitsdruckstellglied zur hydraulischen Pumpe zurückkehrt.
  • Wenn in der obigen Erfindung die Druckdifferenz zwischen den Flüssigkeitsdrücken der zwei Druckflüssigkeitspassagen Null wird, kann sich das Niederdruckwahlventil in einer neutralen Position bzw. neutralen Stellung befinden. In der neutralen Position kann das Niederdruckwahlventil die zwei Druckflüssigkeitspassagen miteinander und auch die zwei Druckflüssigkeitspassagen mit der Kühlpassage verbinden.
  • Gemäß der obigen Konfiguration kann der Flüssigkeitsdruck des Flüssigkeitsdruckstellglieds durch die Druckflüssigkeitspassage und das Niederdruckwahlventil in die Kühlpassage entlassen bzw. abgegeben werden. Dadurch kann der Druck des Flüssigkeitsdruckstellglieds herabgesetzt bzw. reduziert werden.
  • Vorteilhafte Effekte der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Betriebsöl mit einer hydraulischen Pumpe ohne Verwendung einer Unterpumpe gekühlt werden.
  • Das vorstehend beschriebene Ziel, andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Erläuterung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Schaltplan, der schematisch ein hydraulisches Antriebssystem der Ausführungsform 1 darstellt.
    • 2 ist ein Schaltplan, der schematisch das hydraulische Antriebssystem der Ausführungsform 2 darstellt.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Im Folgenden werden die hydraulischen Antriebssysteme 1 und 1A gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass jedes der nachfolgend beschriebenen hydraulischen Antriebssysteme 1 und 1A nur eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist. Daher ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt. Hinzufügungen bzw. Ergänzungen, Streichungen und Änderungen können innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden.
  • Ausführungsform 1
  • Eine industrielle Maschine, wie beispielsweise ein Booster bzw. Verstärker, ein Brecher oder ein Träger, umfasst ein hydraulisches Stellglied (d.h. ein Flüssigkeitsdruckstellglied) und kann durch Betätigen bzw. Betreiben des hydraulischen Stellglieds Arbeiten ausführen. Das hydraulische Stellglied ist beispielsweise ein hydraulischer Zylinder 2, wie in 1 dargestellt, und der hydraulische Zylinder 2 besteht aus einem doppelt wirkenden hydraulischen Zylinder. Genauer gesagt, umfasst der hydraulische Zylinder 2 einen Kolben 2a und zwei Ölkammern 3 und 4, die durch den Kolben 2a getrennt sind. Daher bewegt sich der Kolben 2a gemäß dem hydraulischen Zylinder 2, wenn Betriebsöl in die erste Ölkammer 3 zugeführt wird, zu einer ersten Seite in einer vorbestimmten Richtung. Wenn das Betriebsöl der zweiten Ölkammer 4 zugeführt wird, bewegt sich der Kolben 2a zu einer zweiten Seite in der vorbestimmten Richtung. Der hydraulische Zylinder 2 umfasst zwei Anschlüsse 2b und 2c. Der erste Zylinderanschluss 2b ist mit der ersten Ölkammer 3 verbunden und der zweite Zylinderanschluss 2c ist mit der zweiten Ölkammer 4 verbunden. Ein hydraulisches Antriebssystem 1 ist mit dem hydraulischen Zylinder 2 verbunden, um das Betriebsöl über die Zylinderöffnungen 2b und 2c in die und aus den Ölkammern 3 und 4 zuzuführen und abzuführen bzw. auszustoßen.
  • Hydraulisches Antriebssystem
  • Im hydraulischen Antriebssystem 1 bildet ein Hauptkreislauf 10 davon zusammen mit dem hydraulischen Zylinder 2 einen geschlossenen Kreislauf. Das hydraulische Antriebssystem 1 umfasst einen Elektromotor 11, eine hydraulische Pumpe 12, einen regelbaren Verschiebungsmechanismus 13, Druckbeaufschlagungsmechanismen 14, einen Entlastungsmechanismus 15, ein Niederdruckwahlventil 16, einen regelbaren Drosselmechanismus 17, einen Filter 18, eine Kühlvorrichtung 19 und einen Betriebsölrückführmechanismus 20. Der Elektromotor 11 ist ein sogenannter Servomotor oder Wechselrichtermotor und ist eingerichtet, eine Abtriebswelle 11a davon in eine normale Richtung und eine umgekehrte Richtung drehen zu können. Der Elektromotor 11 ist mit einer Steuerung verbunden (nicht dargestellt), und die Steuerung steuert die Drehrichtung, Drehzahl, Drehzahlmenge und dergleichen der Abtriebswelle 11a. Die hydraulische Pumpe 12 ist mit der Abtriebswelle 11a gekoppelt.
  • Die hydraulische Pumpe 12, die ein Beispiel für eine Flüssigkeitsdruckpumpe ist, ist eine so genannte Taumelscheibenpumpe mit regelbarer Verschiebung und stößt das Betriebsöl mit einer Ausstoßflussrate aus, die einem Neigungswinkel einer Taumelscheibe 12a entspricht. Der regelbare Verschiebungsmechanismus 13 ist an der Taumelscheibe 12a vorgesehen. Der regelbare Verschiebungsmechanismus 13 ändert den Neigungswinkel der Taumelscheibe 12a gemäß einem Signal der Steuerung (nicht dargestellt), um die Ausstoßflussrate der hydraulischen Pumpe 12 zu ändern. Die hydraulische Pumpe 12 umfasst zwei Anschlüsse 12b und 12c und stößt das Betriebsöl aus dem Anschluss 12b oder 12c entsprechend der Drehrichtung der Abtriebswelle 11a des Elektromotors 11 aus. Genauer gesagt, wenn sich die Abtriebswelle 11a des Elektromotors in die normale Richtung dreht, saugt die hydraulische Pumpe 12 das Betriebsöl durch den ersten Anschluss 12b an und stößt das Betriebsöl durch den zweiten Anschluss 12c aus. Wenn sich die Abtriebswelle 11a des Elektromotors in die umgekehrte Richtung dreht, saugt die hydraulische Pumpe 12 das Betriebsöl durch den zweiten Anschluss 12c an und stößt das Betriebsöl durch den ersten Anschluss 12b aus.
  • Der erste Anschluss 12b der hydraulischen Pumpe 12, der wie oben eingerichtet ist, ist über eine erste Ölpassage 21 mit dem ersten Zylinderanschluss 2b des hydraulischen Zylinders 2 verbunden, und der zweite Anschluss 12c der hydraulischen Pumpe 12 ist über eine zweite Ölpassage 22 mit dem zweiten Zylinderanschluss 2c des hydraulischen Zylinders 2 verbunden. Wenn sich die Abtriebswelle 11a des Elektromotors in die normale Richtung dreht, saugt die hydraulische Pumpe 12 daher das Betriebsöl aus der ersten Ölkammer 3 des hydraulischen Zylinders 2 durch die erste Ölpassage 21 und überführt das Betriebsöl in die zweite Ölkammer 4 des hydraulischen Zylinders 2 durch die zweite Ölpassage 22. Dadurch bewegt sich der Kolben 2a zu der zweiten Seite in der vorbestimmten Richtung. Wenn sich dagegen die Abtriebswelle 11a des Elektromotors in die umgekehrte Richtung dreht, saugt die hydraulische Pumpe 12 das Betriebsöl aus der zweiten Ölkammer 4 des hydraulischen Zylinders 2 durch die zweite Ölpassage 22 und überführt das Betriebsöl in die erste Ölkammer 3 des hydraulischen Zylinders 2 durch die erste Ölpassage 21. Dadurch bewegt sich der Kolben 2a zu der ersten Seite in die vorbestimmte Richtung. Wie vorstehend ausgeführt, führt die hydraulische Pumpe 12 die Überführung und Ausstoßung des Betriebsöls in Bezug auf den hydraulischen Zylinder 2 durch die Ölpassagen 21 und 22 durch. Die Druckbeaufschlagungsmechanismen 14 sind an den jeweiligen Ölpassagen 21 und 22 zwischengeschaltet.
  • Um das Ansaugen des Betriebsöls durch die hydraulische Pumpe 12 zu erleichtern, übt jeder der Druckbeaufschlagungsmechanismen 14 einen Druck aus, d.h. das Betriebsöl, das vom hydraulischen Zylinder 2 zur hydraulischen Pumpe 12 angesaugt wird, wird unter Druck gesetzt. Insbesondere umfasst jeder der Druckbeaufschlagungsmechanismen 14 ein erstes Rückschlagventil 23 und ein zweites Rückschlagventil 24, und das erste Rückschlagventil 23 und das zweite Rückschlagventil 24 sind parallel an den Ölpassagen (21 oder 22) zwischengeschaltet. Genauer gesagt, jeder der Ölpassagen 21 und 22 verzweigt und verbindet sich in der Nähe des Druckbeaufschlagungsmechanismus 14. Das erste Rückschlagventil 23 und das zweite Rückschlagventil 24 sind auf jeweils verzweigten Passagenabschnitten der Ölpassagen (21 oder 22) zwischengeschaltet. Wenn das Betriebsöl von der hydraulischen Pumpe 12 zum hydraulischen Zylinder 2 fließt, öffnet sich das erste Rückschlagventil 23, um das Fließen des Betriebsöls zu ermöglichen. Wenn das Betriebsöl in die entgegengesetzte Richtung fließt, bleibt das erste Rückschlagventil 23 geschlossen, um das Fließen in die entgegengesetzte Richtung zu blockieren.
  • Wenn das Betriebsöl andererseits vom hydraulischen Zylinder 2 zur hydraulischen Pumpe 12 fließt, öffnet sich das zweite Rückschlagventil 24, um das Fließen des Betriebsöls zu ermöglichen. Wenn das Betriebsöl in die entgegengesetzte Richtung fließt, bleibt das zweite Rückschlagventil 24 geschlossen, um das Fließen in die entgegengesetzte Richtung zu blockieren. Ferner ist das zweite Rückschlagventil 24 ein sogenanntes federbestücktes Rückschlagventil. Wenn das Betriebsöl vom hydraulischen Zylinder 2 zur hydraulischen Pumpe 12 fließt, der Druck des Betriebsöls jedoch unter einem vorgegebenen Druck liegt, bleibt das zweite Rückschlagventil 24 geschlossen. Genauer gesagt, wenn der Druck des vom hydraulischen Zylinder 2 zur hydraulischen Pumpe 12 fließenden Betriebsöls gleich oder größer als der vorgegebene Druck ist, öffnet sich das zweite Rückschlagventil 24. Wenn die hydraulische Pumpe 12 das Betriebsöl aus dem hydraulischen Zylinder 2 durch die erste Ölpassage 21 saugt, beaufschlagt das zweite Rückschlagventil 24 das Betriebsöl, das zur hydraulischen Pumpe 12 zurückkehrt und durch eine stromaufwärtige Seite des zweiten Rückschlagventils 24 der Ölpassage (21 oder 22) fließt, auf den vorgegebenen Druck oder auf einen größeren Druck. In der folgenden Beschreibung kann der Druckbeaufschlagungsmechanismus 14, der an der ersten Ölpassage 21 zwischengeschaltet ist, als Druckbeaufschlagungsmechanismus 14L bezeichnet werden, und der Druckbeaufschlagungsmechanismus 14, der an der zweiten Ölpassage 22 zwischengeschaltet ist, kann als Druckbeaufschlagungsmechanismus 14R bezeichnet werden.
  • Diese zwei wie vorstehend eingerichteten Druckbeaufschlagungsmechanismen 14L und 14R bilden zusammen mit den zwei Ölpassagen 21 und 22 und der hydraulischen Pumpe 12 den oben beschriebenen Hauptkreislauf 10. Der Hauptkreislauf 10 ist mit dem hydraulischen Zylinder 2 verbunden und bildet damit zusammen mit dem hydraulischen Zylinder 2 einen geschlossenen Kreislauf. Im wie vorstehend eingerichteten Hauptkreislauf 10 ist der Entlastungsmechanismus 15 mit den Ölpassagen 21 und 22 derart verbunden, dass er stromaufwärts der Druckbeaufschlagungsmechanismen 14L und 14R angeordnet ist.
  • Wenn der Öldruck der ersten Ölpassage 21 den Entlastungsdruck übersteigt, stößt der Entlastungsmechanismus 15 das Betriebsöl der Ölpassage 21 aus. Wenn der Öldruck der zweiten Ölpassage 22 den Entlastungsdruck übersteigt, stößt der Entlastungsmechanismus 15 das Betriebsöl der Ölpassage 22 aus. Der Entlastungsmechanismus 15 umfasst genauer gesagt ein Entlastungsventil 25 und zwei Rückschlagventile 26 und 27. Das Entlastungsventil 25 ist über eine Entlastungspassage 28 mit den zwei Ölpassagen 21 und 22 verbunden. Insbesondere verbindet die Entlastungspassage 28 die zwei Ölpassagen 21 und 22 miteinander und verzweigt sich, und das Entlastungsventil 25 ist an einem verzweigten Passagenabschnitt 28a des Entlastungskanals 28 zwischengeschaltet. Das Rückschlagventil 26 ist an der Entlastungspassage 28 derart zwischengeschaltet, dass es sich auf einer Seite eines Verzweigungspunktes 28b befindet, wobei diese Seite in der Nähe der ersten Ölpassage 21 ist. Das Rückschlagventil 27 ist am Entlastungskanal 28 derart zwischengeschaltet, dass es sich auf der anderen Seite des Verzweigungspunktes 28b befindet, wobei diese Seite in der Nähe der zweiten Ölpassage 22 ist. Das Rückschlagventil 26 öffnet bezüglich des Fließens des Betriebsöls von der Ölpassage 21 zum Entlastungsventil 25 und schließt bezüglich des Fließens in entgegengesetzter Richtung. Das Rückschlagventil 27 öffnet bezüglich des Fließens des Betriebsöls von der Ölpassage 22 zum Entlastungsventil 25 und schließt bezüglich des Fließens in entgegengesetzter Richtung. Daher wird das Betriebsöl mit höherem Druck zwischen dem durch die Ölpassage 21 fließenden Betriebsöl und dem durch die Ölpassage 22 fließenden Betriebsöl in das Entlastungsventil 25 eingeleitet. Wenn der Druck des in das Entlastungsventil 25 eingeleiteten Betriebsöls den Entlastungsdruck übersteigt, öffnet das Entlastungsventil 25 die Entlastungspassage 28, um das Betriebsöl auszustoßen. Die Entlastungspassage 28 ist mit einer Kühlpassage 29 an einer stromabwärtigen Seite des Entlastungsventils 25 verbunden. Das Niederdruckwahlventil 16 ist mit der Kühlpassage 29 verbunden. Ferner ist das Niederdruckwahlventil 16 zwischen dem Druckbeaufschlagungsmechanismus 14L der ersten Ölpassage 21 und einem Verbindungspunkt 28c der Entlastungspassage 28 sowie zwischen dem Druckbeaufschlagungsmechanismus 14R der zweiten Ölpassage 22 und einem Verbindungspunkt 28d der Entlastungspassage 28 verbunden bzw. zwischengeschaltet.
  • Das Niederdruckwahlventil 16 ist ein Ventil, das eingerichtet ist, das Betriebsöl mit niedrigerem Druck aus dem durch die erste Ölpassage 21 strömenden Betriebsöl und dem durch die zweite Ölpassage 22 strömenden Betriebsöl auszuwählen und das ausgewählte Betriebsöl mit dem niedrigeren Druck auszugeben. Genauer gesagt umfasst das Niederdruckwahlventil 16 drei Anschlüsse 16a bis 16c. Der erste Anschluss 16a ist mit der ersten Ölpassage 21 verbunden. Der zweite Anschluss 16b ist mit der zweiten Ölpassage 22 verbunden, und der dritte Anschluss 16c ist mit der Kühlpassage 29 verbunden. Ferner umfasst das Niederdruckwahlventil 16 einen Kolben bzw. Schieber 16d, und der Kolben 16d ist eingerichtet, in einer axialen Richtung davon beweglich zu sein. Der Kolben 16d erhält den Öldruck der ersten Ölpassage 21 und den Öldruck der zweiten Ölpassage 22, so dass der Öldruck der ersten Ölpassage 21 und der Öldruck der zweiten Ölpassage 22 gegeneinander wirken. Der Kolben 16d ändert seine Position entsprechend einer Druckdifferenz, die eine Differenz zwischen dem Öldruck der ersten Ölpassage 21 und dem Öldruck der zweiten Ölpassage 22 ist. Gemäß dem Niederdruckwahlventil 16 ändern sich bei einer Änderung der Position des Kolbens 16d die Verbindungszustände der drei Anschlüsse 16a bis 16c.
  • Insbesondere, wenn der Öldruck der ersten Ölpassage 21 und der Öldruck der zweiten Ölpassage 22 gleich sind, befindet sich der Kolben 16d in einer neutralen Position M. In der neutralen Position M sind die drei Anschlüsse 16a bis 16c miteinander verbunden, und es werden Drosselkörper in Bezug auf den ersten Anschluss 16a und den zweiten Anschluss 16b gebildet. Es wird darauf hingewiesen, dass die Drosselkörper nicht zwangsläufig gebildet werden müssen und weggelassen werden können. Dadurch können der Öldruck der ersten Ölpassage 21 und der Öldruck der zweiten Ölpassage 22 nach kurzer Zeit gleich gehalten werden und der Öldruck der Ölkammer 3 und der Öldruck der Ölkammer 4 im hydraulischen Zylinder 2 können reduziert werden (d.h. der Druck der Ölkammern 3 und 4 kann herabgesetzt bzw. reduziert werden). Ist dagegen der Öldruck der zweiten Ölpassage 22 höher als der Öldruck der ersten Ölpassage 21, bewegt sich der Kolben 16d in eine erste Versatzposition A1. An der ersten Versatzposition A1 ist die zweite Ölpassage 22 blockiert, und die erste Ölpassage 21 ist mit der Kühlpassage 29 verbunden. Damit kann das durch die erste Ölpassage 21 fließende Betriebsöl in die Kühlpassage 29 ausgestoßen werden. Ferner, wenn der Öldruck der zweiten Ölpassage 22 niedriger ist als der Öldruck der ersten Ölpassage 21, bewegt sich der Kolben 16d in eine zweite Versatzposition A2. An der zweiten Versatzposition A2 ist die erste Ölpassage 21 blockiert und die zweite Ölpassage 22 ist mit der Kühlpassage 29 verbunden. Damit kann das durch die zweite Ölpassage 22 fließende Betriebsöl in die Kühlpassage 29 ausgestoßen werden. Der regelbare Drosselmechanismus 17 ist an der Kühlpassage 29, durch die das Betriebsöl ausgestoßen wird, derart zwischengeschaltet, dass er stromaufwärts eines Verbindungspunktes 29a liegt, an dem die Kühlpassage 29 und die Entlastungspassage 28 miteinander verbunden sind.
  • Der regelbare Drosselmechanismus 17 besteht aus einem regelbaren Drosselkörper, der eingerichtet ist, die Einstellung eines Öffnungsgrades desselben ändern zu können. Das Betriebsöl fließt durch die Kühlpassage 29 an einer stromabwärtigen Seite des regelbaren Drosselmechanismus 17 mit einer Flussrate, die dem im regelbaren Drosselmechanismus 17 eingestellten Öffnungsgrad und der Differenz des Drucks vor und nach dem regelbaren Drosselmechanismus 17 entspricht. Der Filter 18 und die Kühlvorrichtung 19 sind an der Kühlpassage 29 derart zwischengeschaltet, dass sie stromabwärts des Verbindungspunktes 29a angeordnet sind. Der Filter 18 entfernt Fremdstoffe aus dem durch die Kühlpassage 29 fließenden Betriebsöl. Die Kühlvorrichtung 19 ist ein wassergekühlter oder luftgekühlter Ölkühler und kühlt das durch den Filter 18 in die Kühlvorrichtung 19 eingeleitete Betriebsöl. Der Betriebsölrückführmechanismus 20 ist an der Kühlpassage 29 vorgesehen.
  • Der Betriebsölrückführmechanismus 20 führt das durch die Kühlvorrichtung 19 gekühlte Betriebsöl in die Passagen 21 und 22 zurück. Der Betriebsölrückführmechanismus 20 umfasst einen Druckspeicher 30 und zwei Rückschlagventile 31 und 32. Der Druckspeicher 30 ist über eine Rückführpassage 33 mit den zwei Ölpassagen 21 und 22 verbunden. Genauer gesagt, verbindet die Rückführpassage 33 einen Abschnitt der Ölpassage 21, wobei sich dieser Abschnitt auf einer Seite des Druckbeaufschlagungsmechanismus 14L befindet, wobei diese Seite in der Nähe der hydraulischen Pumpe 12 ist, und einen Abschnitt der Ölpassage 22, wobei sich dieser Abschnitt auf einer Seite des Druckbeaufschlagungsmechanismus 14R befindet, wobei diese Seite in der Nähe der hydraulischen Pumpe 12 ist. Ferner verzweigt sich die Rückführpassage 33, und der Druckspeicher 30 und die Kühlpassage 29 sind mit einem verzweigten Passagenabschnitt 33a der Rückführpassage 33 verbunden. Das Rückschlagventil 31 ist an der Rückführpassage 33 derart zwischengeschaltet, dass es sich auf einer Seite eines Verzweigungspunktes 33b befindet, wobei diese Seite in der Nähe der ersten Ölpassage 21 ist. Das Rückschlagventil 32 ist an der Rückführpassage 33 derart zwischengeschaltet, dass es sich auf der anderen Seite des Verzweigungspunktes 33b befindet, wobei diese Seite in der Nähe der zweiten Ölpassage 22 ist. Das Rückschlagventil 31 öffnet sich in Bezug auf das Fließen des Betriebsöls von dem Verzweigungspunkt 33b zu der Ölpassage 21 und schließt sich in Bezug auf das Fließen in der entgegengesetzten Richtung. Das Rückschlagventil 32 öffnet sich in Bezug auf das Fließen des Betriebsöls von dem Verzweigungspunkt 33b zu der Ölpassage 22 und schließt sich in Bezug auf das Fließen in der entgegengesetzten Richtung. Der Druckspeicher 30 ist eingerichtet, den voreingestellten Einstelldruck (< vorgegebenen Druck) zu speichern und hält den Öldruck der Rückführpassage 33 auf dem Einstelldruck. Damit kehrt das durch die Kühlvorrichtung 19 gekühlte Betriebsöl leicht in die Passagen 21 und 22 durch die Rückführpassage 33 zurück.
  • Betrieb des hydraulischen Antriebssystems
  • Wenn die Abtriebswelle 11a des Elektromotors 11 von der Steuerung (nicht dargestellt) z.B. in die Normalrichtung gedreht wird, fungiert das wie oben beschrieben eingestellte hydraulische Antriebssystem 1 wie unten beschrieben. Genauer gesagt saugt die hydraulische Pumpe 12 das Betriebsöl aus der ersten Ölpassage 21 an und stößt das Betriebsöl mit einer Flussrate, die dem Neigungswinkel der Taumelscheibe 12a entspricht, in die zweite Ölpassage 22 aus. Das ausgestoßene Betriebsöl wird über die zweite Ölpassage 22 und das erste Rückschlagventil 23 des Druckbeaufschlagungsmechanismus 14R in die zweite Ölkammer 4 eingeleitet, und der Kolben 2a bewegt sich in Richtung zu der zweiten Seite in der vorbestimmten Richtung. Durch die Bewegung des Kolbens 2a wird das Betriebsöl in der ersten Ölkammer 3 durch den ersten Zylinderanschluss 2b in die erste Ölpassage 21 ausgestoßen. Das in die erste Ölpassage 21 ausgestoßene Betriebsöl wird in den Druckbeaufschlagungsmechanismus 14L der ersten Ölpassage 21 eingeleitet. Der Druckbeaufschlagungsmechanismus 14L übt Druck über das zweite Rückschlagventil 24 (federbestücktes Rückschlagventil) auf das durch die erste Ölpassage 21 vom hydraulischen Zylinder 2 zur hydraulischen Pumpe 12 fließende Betriebsöl aus. Wenn der Druck des Betriebsöls gleich oder höher als der vorgegebene Druck wird, öffnet sich das zweite Rückschlagventil 24, und das Betriebsöl fließt vom hydraulischen Zylinder 2 zur hydraulischen Pumpe 12. Daher wird das durch einen stromaufwärtigen Abschnitt der ersten Ölpassage 21 fließende Betriebsöl mit Druck beaufschlagt bzw. unter Druck gesetzt, um den vorgegebenen Druck oder einen höheren Druck zu erreichen, d.h. ein Abschnitt der ersten Ölpassage 21, wobei sich dieser Abschnitt auf einer Seite des Druckbeaufschlagungsmechanismus 14L befindet, wobei diese Seite in der Nähe des hydraulischen Zylinders 2 ist, wird mit Druck beaufschlagt, um den vorgegebenen Druck oder einen höheren Druck zu erreichen.
  • Im hydraulischen Antriebssystem 1 wird, wenn das Betriebsöl von der hydraulischen Pumpe in die zweite Ölpassage 22 ausgestoßen wird, der Öldruck der zweiten Ölpassage 22 größer als der Öldruck der ersten Ölpassage 21 und der Kolben 16d des Niederdruckwahlventils 16 bewegt sich in die erste Versatzposition A1. Daher strömt ein Teil des in die erste Ölpassage 21 ausgestoßenen Betriebsöls durch das Niederdruckwahlventil 16 zum regelbaren Drosselmechanismus 17 der Kühlpassage 29. An einer stromaufwärtigen Seite des regelbaren Drosselmechanismus 17 wird der vorgegebene Druck durch den Druckbeaufschlagungsmechanismus 14 aufrechterhalten. An einer stromabwärtigen Seite des regelbaren Drosselmechanismus 17 wird der Einstelldruck durch den Druckspeicher 30 aufrechterhalten. Genauer gesagt wird die Differenz des Drucks vor und nach dem regelbaren Drosselmechanismus 17 konstant gehalten, und der regelbare Drosselmechanismus 17 überführt das Betriebsöl in eine stromabwärtige Seite mit einer bestimmten Flussrate entsprechend dem Öffnungsgrad. Wie vorstehend beschrieben, kann der regelbare Drosselmechanismus 17 das Betriebsöl aus der ersten Ölpassage 21 in die Kühlpassage 29 mit der bestimmten Flussrate entsprechend dem Öffnungsgrad einleiten. Die Flussrate des eingeleiteten Betriebsöls kann durch Ändern des Öffnungsgrades des regelbaren Drosselmechanismus 17 verändert werden.
  • Das in die Kühlpassage 29 eingeleitete Betriebsöl fließt durch den Filter 18, um die Kühlvorrichtung 19 zu erreichen, und wird von der Kühlvorrichtung 19 gekühlt. Nachdem das Betriebsöl durch die Kühlvorrichtung 19 gekühlt wurde, fließt das Betriebsöl von der Kühlpassage 29 in die Rückflusspassage 33. In Hinblick auf die zwei Ölpassagen 21 und 22, mit denen die Rückflusspassage 33 verbunden ist, wird das Betriebsöl von der hydraulischen Pumpe 12 aus der ersten Ölpassage 21 angesaugt, und das Betriebsöl mit hohem Druck von der hydraulischen Pumpe 12 in die zweite Ölpassage 22 ausgestoßen. Dadurch wird der Öldruck der ersten Ölpassage 21 kleiner als der vom Druckspeicher 30 angesammelte bzw. gespeicherte Druck (d.h. der Einstelldruck), und der Öldruck der zweiten Ölpassage 22 wird größer als der vom Druckspeicher 30 angesammelte Druck (d.h. der Einstelldruck). Somit öffnet sich nur das Rückschlagventil 31 aus den zwei Rückschlagventilen 31 und 32, und das aus der Rückführpassage 33 eingeleitete Betriebsöl kehrt wieder in die erste Ölpassage 21 durch das Rückschlagventil 31 zurück. Dadurch vereinigt sich das durch die Kühlvorrichtung 19 gekühlte Betriebsöl mit dem durch den Druckbeaufschlagungsmechanismus 14L fließenden Betriebsöl. Das wie vorstehend beschrieben vereinigte Betriebsöl wird von der hydraulischen Pumpe 12 aus der ersten Ölpassage 21 angesaugt und wie vorstehend beschrieben in die zweite Ölpassage 22 eingel ei tet.
  • Das hydraulische Antriebssystem 1, das für den Betrieb wie oben beschrieben eingerichtet ist, bildet zusammen mit dem hydraulischen Zylinder 2 wie oben beschrieben einen hydraulischen geschlossenen Kreislauf. Daher stößt die hydraulische Pumpe 12 das Betriebsöl mit der Flussrate aus, die im Wesentlichen der Flussrate des angesaugten Betriebsöls entspricht. Ferner stößt der hydraulische Zylinder 2 das Betriebsöl aus der dritten Ölkammer 3 mit der Flussrate aus, die der Flussrate des Betriebsöls, das der zweiten Ölkammer 4 zugeführt wird, entspricht. Aus diesem Grund wird, wenn das Betriebsöl von der ersten Ölpassage 21 in die Kühlpassage 29 eingeleitet wird, die Flussrate des Betriebsöls, das durch den Druckbeaufschlagungsmechanismus 14 fließt, um die Flussrate des Betriebsöls, das in die Kühlpassage 29 eingeleitet wird, kleiner als die Flussrate des angesaugten Betriebsöls. Um den Mangel an Betriebsöl auszugleichen, wird das Betriebsöl aus der Rückführpassage 33 in die erste Ölpassage 21 gezogen. Daher fließt das Betriebsöl von der Rückflusspassage 33 zu der ersten Ölpassage 21 mit der Flussrate, die im Wesentlichen gleich der Flussrate des von der ersten Ölpassage 21 zu der Kühlpassage 29 fließenden Betriebsöls ist, d.h. mit der Flussrate, die im Wesentlichen gleich der oben beschriebenen bestimmten Flussrate ist. Wie vorstehend beschrieben kann, wenn der hydraulische Zylinder 2 angetrieben wird, das Betriebsöl durch die Kühlvorrichtung 19 mit der bestimmten Flussrate gekühlt werden, und das gekühlte Betriebsöl kann in die erste Ölpassage 21 zurückgeführt werden. Damit kann eine Temperaturerhöhung der Betriebsflüssigkeit im geschlossenen Kreislauf unterdrückt bzw. verhindert werden.
  • Im Folgenden wird kurz ein Fall beschrieben, in dem die Abtriebswelle 11a des Elektromotors 11 von der Steuerung (nicht dargestellt) in die umgekehrte Richtung gedreht wird. In diesem Fall fließt das Betriebsöl in eine Richtung, die entgegengesetzt zu der Richtung ist, in die das Betriebsöl fließt, wenn sich die Abtriebswelle 11a in die Normalrichtung dreht. Dann bewegt sich der Kolben 2a in Richtung zu der ersten Seite in die vorbestimmte Richtung. Dabei wird das Betriebsöl aus der zweiten Ölkammer 4 ausgestoßen und das vom Druckbeaufschlagungsmechanismus 14R ausgestoßene Betriebsöl wird mit Druck beaufschlagt, um den vorgegebenen Druck aufzuweisen. Ferner wird, wenn der Druck der ersten Ölpassage 21 groß wird, das aus der zweiten Ölkammer 4 ausgestoßene Betriebsöl durch das Niederdruckwahlventil 16 in den regelbaren Drosselmechanismus 17 der Kühlpassage 29 eingeleitet. Wie bei der Drehung der Abtriebswelle 11a in normaler Richtung wird das Betriebsöl aus der zweiten Ölkammer 4 in die Kühlpassage 29 mit der Flussrate, die dem Öffnungsgrad des regelbaren Drosselmechanismus 17 entspricht, ausgestoßen, und fließt ferner durch den Filter 18, um die Kühlvorrichtung 19 zu erreichen. Das Betriebsöl wird durch die Kühlvorrichtung 19 gekühlt. Anschließend fließt das Betriebsöl durch das Rückschlagventil 32, kehrt aus der Rückflusspassage 33 in die zweite Ölpassage 22 zurück und vereinigt sich mit dem durch den Druckbeaufschlagungsmechanismus 14R fließenden Betriebsöl. Das derart vereinigte Betriebsöl wird von der hydraulischen Pumpe 12 durch die zweite Ölpassage 22 zusammen mit dem durch den Druckbeaufschlagungsmechanismus 14R fließenden Betriebsöl angesaugt, und wird dann wie oben beschrieben in die erste Ölpassage 21 ausgestoßen. Wie vorstehend beschrieben, kann das im geschlossenen Kreislauf fließende Betriebsöl mit der bestimmten Flussrate in die Kühlvorrichtung fließen und kann von der Kühlvorrichtung 19 gekühlt werden, und das gekühlte Betriebsöl kann in die zweite Ölpassage 22 zurückgeführt werden. Damit kann die Temperaturerhöhung der Betriebsflüssigkeit im geschlossenen Kreislauf unterdrückt bzw. verhindert werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, verwendet das hydraulische Antriebssystem 1 keine Unterpumpe, wie beispielsweise eine Ladepumpe, die in einer hydraulischen Antriebsvorrichtung konventioneller Art enthalten ist. Im hydraulischen Antriebssystem 1 kann das Betriebsöl der Kühlvorrichtung 19 mit der bestimmten Flussrate zugeführt werden, und die hydraulische Pumpe 12 kann das Betriebsöl aus dem Betriebsölrückführmechanismus 20 mit der bestimmten Flussrate zurückführen. Dadurch kann auf eine Antriebsquelle der Unterpumpe und auf verschiedene Komponenten verzichtet werden. So kann die Anzahl der Teile unterdrückt bzw. reduziert werden, und die Herstellungskosten können unterdrückt bzw. reduziert werden. Da die Unterpumpe nicht verwendet wird, kann das hydraulische Antriebssystem 1 zudem verkleinert werden.
  • Obwohl nicht dargestellt, sind im hydraulischen Antriebssystem 1 beispielsweise ein Entleerungsanschluss der hydraulischen Pumpe 12 und die Rückführpassage 33 miteinander verbunden. dadurch wird das aus verschiedenen Komponenten in der hydraulischen Pumpe 12 auslaufende bzw. austretende Betriebsöl in die Rückführpassage 33 eingeleitet, und das Betriebsöl wird auch aus anderen Abschnitten als der ersten Ölpassage 21 und der zweiten Ölpassage 22 in die Rückführpassage 33 eingeleitet. Da der Öldruck der Rückführpassage 33 durch den Druckspeicher 30 auf dem Einstelldruck gehalten wird, kann die hydraulische Pumpe 12 das Betriebsöl leicht aus der Rückführpassage 33 in die Ölpassagen 21 und 22 ziehen. Dadurch kann eine Verringerung der Saugfähigkeit der hydraulischen Pumpe 12, z.B. durch eine Anordnung der Position der Rückführpassage 33, unterdrückt werden.
  • Im hydraulischen Antriebssystem 1 kann das hydraulische Antriebssystem 1 in einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf gebildet werden, da die Kühlpassage 29 und die Rückführpassage 33 miteinander verbunden sind. Damit kann verhindert werden, dass Fremdstoffe von außen in das Betriebsöl gelangen.
  • Im hydraulischen Antriebssystem 1 sind, wenn der Elektromotor 11 stoppt und damit die hydraulische Pumpe 12 stoppt, der Öldruck der hydraulischen Passage 21 und der Öldruck der hydraulischen Passage 22 ausgeglichen, und der Kolben 2a stoppt. Anschließend kehrt das Niederdruckwahlventil 16 in die neutrale Position M zurück, und die zwei hydraulischen Passagen 21 und 22 sind über das Niederdruckwahlventil 16 miteinander verbunden und sind ebenfalls mit der Kühlpassage 29 verbunden. Damit kann der Öldruck der Ölkammer 3 und der Öldruck der Ölkammer 4 durch die zwei Ölpassagen 21 und 22 in die Kühlpassage 29 entlassen werden. Dadurch können die Drücke der Ölkammern 3 und 4 reduziert werden.
  • Ausführungsform 2
  • Das hydraulische Antriebssystem 1A der Ausführungsform 2 ist in der Konfiguration ähnlich dem hydraulischen Antriebssystem 1 der Ausführungsform 1. Daher werden hinsichtlich der Konfiguration des hydraulischen Antriebssystems 1A der Ausführungsform 2 hauptsächlich Unterschiede zum hydraulischen Antriebssystem 1 der Ausführungsform 1 beschrieben. Für die gleichen Komponenten werden die gleichen Bezugszeichen verwendet, und eine Wiederholung der gleichen Erklärung wird vermieden.
  • Im hydraulischen Antriebssystem 1A der Ausführungsform 2 ist ein hydraulischer Motor 2A mit der ersten Ölpassage 21 und der zweiten Ölpassage 22 verbunden. Der hydraulische Motor 2A, der ein Beispiel für das Flüssigkeitsdruckstellglied ist, umfasst zwei Versorgungs-/Ausstoßanschlüsse 2d und 2e. Wenn das Betriebsöl dem ersten Versorgungs-/Ausstoßanschluss 2d zugeführt wird, dreht sich der hydraulische Motor 2A in die normale Richtung. Wenn das Betriebsöl dem zweiten Versorgungs-/Ausstoßanschluss 2e zugeführt wird, dreht sich der hydraulische Motor 2A die umgekehrte Richtung. Der hydraulische Motor 2A dreht sich mit einer Drehzahl, die der Flussrate des Betriebsöls entspricht, das einem der Versorgungs-/Ausstoßanschlüsse 2d und 2e zugeführt wird, und stößt das Betriebsöl über den anderen der Versorgungs-/Ausstoßanschlüsse 2e und 2d mit der Flussrate aus, die im Wesentlichen der Flussrate des zugeführten Betriebsöls entspricht. Der wie vorstehend beschrieben eingerichtete hydraulische Motor 2A dreht sich, indem er die Zuführung des Betriebsöls aus dem hydraulischen Antriebssystem 1A aufnimmt.
  • Das hydraulische Antriebssystem 1A ist ein sogenanntes hydraulisches stufenloses regelbares Getriebe und bildet zusammen mit dem hydraulischen Motor 2A einen geschlossenen Kreislauf. Das hydraulische Antriebssystem 1A umfasst den Elektromotor 11, die hydraulische Pumpe 12, den regelbaren Verschiebungsmechanismus 13, die Druckbeaufschlagungsmechanismen 14, den Entlastungsmechanismus 15, ein Niederdruckwahlventil 16A, den regelbaren Drosselmechanismus 17, den Filter 18, die Kühlvorrichtung 19 und einen Betriebsölrückführmechanismus 20A. Das Niederdruckwahlventil 16A ist ein Ventil, das eingerichtet ist, das Betriebsöl mit niedrigerem Druck aus dem Betriebsöl, das durch die erste Ölpassage 21 fließt, und aus dem Betriebsöl, das durch die zweite Ölpassage 22 fließt, auszuwählen. Wenn sich der Kolben 16d in der neutralen Position M befindet, sind alle Anschlüsse 16a bis 16c blockiert.
  • Im hydraulischen Antriebssystem 1A ist der Betriebsölrückführmechanismus 20A mit einem Tank 40 an einer stromabwärtigen Seite der Kühlvorrichtung 19 verbunden, und das von der Kühlvorrichtung 19 gekühlte Betriebsöl wird in den Tank 40 ausgestoßen. Die Rückführpassage 33A ist mit der Kühlpassage 29 durch den Tank 40 verbunden. Das Betriebsöl wird aus dem Tank 40 in die Rückführpassage 33A durch Saugkraft angesaugt, die erzeugt wird, wenn die hydraulische Pumpe 12 das Betriebsöl aus jeder der Ölpassagen 21 und 22 ansaugt. Damit kann das von der Kühlvorrichtung 19 gekühlte Betriebsöl zu jeder der Ölpassagen 21 und 22 durch den Tank 40 zurückgeführt werden. Weiterhin sind zwei Rückschlagventile 31 und 32 an der Rückführpassage 33A zwischengeschaltet, und der Betriebsölrückführmechanismus 20A besteht aus diesen zwei Rückschlagventilen 31 und 32.
  • Das wie vorstehend eingerichtete hydraulische Antriebssystem 1A arbeitet im Wesentlichen in der gleichen Weise wie das hydraulische Antriebssystem 1 der Ausführungsform 1, mit der Ausnahme, dass: das von der Kühlvorrichtung 19 gekühlte Betriebsöl in den Tank 40 ausgestoßen wird; und beim Ansaugen des Betriebsöls durch die hydraulische Pumpe 12 aus jeder der Ölpassagen 21 und 22 wird eine bestimmte Menge Betriebsöl aus dem Tank 40 durch die Rückführpassage 33A angesaugt. Das hydraulische Antriebssystem 1A hat die gleichen betrieblichen Vorteile wie das hydraulische Antriebssystem 1 der Ausführungsform 1.
  • Andere Ausführungsformen
  • In jedem der hydraulischen Antriebssysteme 1 und 1A der Ausführungsformen 1 und 2 wird der Elektromotor 11 als Antriebsquelle verwendet. Die Antriebsquelle ist jedoch nicht unbedingt auf den Elektromotor 11 beschränkt, der in der Lage ist, sich in beide Richtungen zu drehen. So kann beispielsweise die Antriebsquelle ein Elektromotor, ein Motor oder dergleichen sein, der in der Lage ist, sich in eine Richtung zu drehen, und nur zum Drehen der hydraulischen Pumpe 12 benötigt wird. Bei Verwendung der Antriebsquelle, die in der Lage ist, ihre Abtriebswelle in eine Richtung zu drehen, wie beispielsweise der Elektromotor oder der Motor, der in der Lage ist, sich in eine Richtung zu drehen, wird die hydraulische Pumpe 12, die wie folgt eingerichtet ist, übernommen. Genauer gesagt ist die hydraulische Pumpe 12 derart eingerichtet, dass sie in der Lage ist, das Betriebsöl an die zwei Anschlüsse 12b und 12c auszustoßen, indem sie den Neigungswinkel der Taumelscheibe 12a ändert.
  • In jedem der hydraulischen Antriebssysteme 1 und 1A der Ausführungsformen 1 und 2 wird die Taumelscheibenpumpe mit regelbarer Verschiebung als hydraulische Pumpe 12 übernommen. Die hydraulische Pumpe 12 ist jedoch nicht unbedingt auf eine solche Pumpe beschränkt. So kann beispielsweise eine Pumpe mit fester Verschiebung als hydraulische Pumpe 12 oder eine hydraulische Pumpe mit schräger Welle anstelle einer hydraulischen Taumelscheibenpumpe eingesetzt werden.
  • Jedes der hydraulischen Antriebssysteme 1 und 1A der Ausführungsformen 1 und 2 umfasst den Druckspeicher 30, muss aber nicht unbedingt den Druckspeicher 30 umfassen. Wenn der Druckspeicher 30 nicht umfasst ist, sinkt der Öldruck der Rückführpassage 33 und die Saugfähigkeit verschlechtert sich leicht, aber das Betriebsöl kann der Kühlvorrichtung 19 zugeführt werden.
  • Aus der vorstehenden Erklärung bzw. Beschreibung geht hervor, dass viele Änderungen und andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für einen Fachmann offensichtlich bzw. einem Fachmann nahegelegt sind. Daher sollte die vorstehende Erklärung nur als Beispiel interpretiert werden und dient dazu, einem Fachmann den besten Modus zur Durchführung bzw. Anwendung der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Die Strukturen und/oder funktionalen Details können innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung wesentlich verändert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1, 1A
    hydraulisches Antriebssystem
    2
    hydraulischer Zylinder
    2A
    hydraulischer Motor
    12
    hydraulische Pumpe
    14L, 14R
    Druckbeaufschlagungsmechanismus
    16
    Niederdruckwahlventil
    17
    regelbarer Drosselmechanismus
    19
    Kühlvorrichtung
    20, 20A
    Betriebsölrückführmechanismus
    21
    erste Ölpassage
    22
    zweite Ölpassage
    23
    erstes Rückschlagventil
    24
    zweites Rückschlagventil
    29, 29A
    Kühlpassage
    30
    Druckspeicher
    33, 33A
    Rückführpassage
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 5728621 [0004]

Claims (6)

  1. Flüssigkeitsdruckantriebssystem, bei dem ein Hauptkreislauf davon zusammen mit einem Flüssigkeitsdruckstellglied bzw. -aktuator einen geschlossenen Flüssigkeitsdruckkreislauf bildet, wobei das Flüssigkeitsdruckantriebssystem umfasst: eine Flüssigkeitsdruckpumpe, die über zwei Druckflüssigkeitskanäle bzw. -passagen mit dem Flüssigkeitsdruckstellglied verbunden ist und eingerichtet ist, eine Druckflüssigkeit durch eine der beiden Druckflüssigkeitspassagen anzusaugen und die Druckflüssigkeit durch die andere der beiden Druckflüssigkeitspassagen auszustoßen; Druckbeaufschlagungsmechanismen, die an den jeweiligen zwei Druckflüssigkeitspassagen angeordnet bzw. zwischengeschaltet sind und eingerichtet sind, Druck auf das aus dem Flüssigkeitsdruckstellglied zurückkehrende bzw. zurückfließende Betriebsöl auszuüben; ein Niederdruckwahlventil, das mit Abschnitten der zwei Druckflüssigkeitspassagen verbunden ist, wobei sich jeder der Abschnitte auf einer Seite des entsprechenden Druckbeaufschlagungsmechanismus befindet, wobei diese Seite in der Nähe des Flüssigkeitsdruckstellglieds ist, wobei das Niederdruckwahlventil eingerichtet ist, die Betriebsflüssigkeit mit einem niedrigeren Druck zwischen bzw. unter den Betriebsflüssigkeiten, die durch die zwei Druckflüssigkeitspassagen strömen, in einen Kühlkanal einzuführen bzw. einzuleiten; einen Drosselmechanismus, der an der Kühlpassage zwischengeschaltet ist; eine Kühlvorrichtung, die an der Kühlpassage angeordnet ist, um stromabwärtig des Drosselmechanismus angeordnet zu sein, wobei die Kühlvorrichtung eingerichtet ist, die durch die Kühlpassage fließende Betriebsflüssigkeit zu kühlen; und einen Druckflüssigkeitsrückführmechanismus, der mit Abschnitten der zwei Druckflüssigkeitspassagen verbunden ist, wobei sich jeder der Abschnitte auf einer Seite des entsprechenden Druckbeaufschlagungsmechanismus befindet, wobei diese Seite in der Nähe der Druckflüssigkeitspumpe ist, wobei der Druckflüssigkeitsrückführmechanismus eingerichtet ist, die durch die Kühlvorrichtung gekühlte Betriebsflüssigkeit zu den zwei Druckflüssigkeitspassagen zurückzuleiten.
  2. Flüssigkeitsdruckantriebssystem nach Anspruch 1, wobei: der Druckflüssigkeitsrückführmechanismus eine Rückführpassage umfasst, die mit den zwei Druckflüssigkeitspassagen verbunden ist; und die Rückführpassage mit der Kühlvorrichtung verbunden ist.
  3. Flüssigkeitsdruckantriebssystem nach Anspruch 2, ferner umfassend einen Speicher bzw. Druckspeicher, der mit der Rückführpassage verbunden ist, wobei der Druckspeicher die Betriebsflüssigkeit, die durch die Rückführpassage fließt, auf einem voreingestellten Einstelldruck hält.
  4. Flüssigkeitsdruckantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Drosselmechanismus einen variablen bzw. regelbaren Drosselkörper umfasst, der derart eingerichtet ist, dass sein Öffnungsgrad veränderbar ist.
  5. Flüssigkeitsdruckantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: der Druckbeaufschlagungsmechanismus ein erstes Rückschlagventil und ein zweites Rückschlagventil umfasst; das erste Rückschlagventil geöffnet wird, indem die Betriebsflüssigkeit von der Flüssigkeitsdruckpumpe zum Flüssigkeitsdruckstellglied fließt, und das zweite Rückschlagventil sich öffnet, wenn der Druck der von der Flüssigkeitsdruckpumpe zum Flüssigkeitsdruckstellglied fließenden Betriebsflüssigkeit gleich oder höher bzw. größer als ein vorbestimmter Druck wird.
  6. Flüssigkeitsdruckantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: wenn die Druckdifferenz zwischen den Flüssigkeitsdrücken der zwei Druckflüssigkeitspassagen Null wird, sich das Niederdruckwahlventil in einer neutralen Position bzw. neutralen Stellung befindet; und in der neutralen Position das Niederdruckwahlventil die zwei Druckflüssigkeitspassagen miteinander verbindet und auch die zwei Druckflüssigkeitspassagen mit der Kühlpassage verbindet.
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