JP5844512B2 - 油圧システム及び油圧システムに作動油を供給する方法 - Google Patents

Description

本発明は、作動油を供給するための給油ポンプを有する油圧システム及び油圧システムに作動油を供給する方法に関する。

従来より、給油ポンプは、通常、この給油ポンプとは別の更なる油圧ポンプの吸込側に作動油を供給するために使用される。このような方法で、早い圧力変化の場合に油圧回路のキャビテーションを回避することができる。給油ポンプは、通常比較的低い供給圧により作動される。

従来技術による給油ポンプを有する典型的油圧システムを図５に示す。その油圧システムには、可変容量形ポンプ１及び可変容量形モータ２の閉油圧回路が設けられ、可変容量形ポンプ１は内燃機関により駆動され、可変容量形モータ２はウインチ４を駆動する。ポンプを旋回させることのような動的工程による圧損の結果としてのキャビテーションを回避するために、そして、油圧回路の外部漏れの場合
に作動油を再び供給するために、給油ポンプ５は、チェック弁６を介して閉油圧回路の両側に接続されている。油圧ポンプ５は、同様に変速機７を介して内燃機関３によって駆動される。

給油ポンプは、半開回路のピストン上の体積と油圧シリンダのリング面上の体積との間の差の分だけ作動油を再供給し、また、アキュムレータシステムのストレージポンプに、ある一定の最小圧力を有する作動油を供給するためにも用いられる。

給油ポンプを有する周知の油圧システムでは、給油ポンプ５の大きな機械的負荷圧力のため、しばしば給油ポンプ５では比較的低い効率しか得られない。かなりの供給率を得るには、かなり多数のポンプ又はかなりの吸込量を有するポンプが必要であり、それは内燃機関の伝達歯車への比較的大きな据え付け空間を必要とする。おそらく、ポンプ用の追加伝達歯車又は対応する駆動装置も必要である。

本発明の目的は、従来の技術と比較して改善された給油ポンプを有する油圧システムを提供することである。

本発明によれば、上記目的は、第１の発明の油圧システムにより解決される。油圧システムには、作動油を供給するための給油ポンプが設けられ、この給油ポンプは、本発明にかかる油圧駆動モータにより駆動される。したがって、従来技術とは対照的に、油圧駆動モータを介して以外に給油ポンプは直接内燃機関によって駆動されない。

給油ポンプを駆動するための油圧駆動モータを用いることにより、油圧システムの構成に対する高い柔軟性が得られる。特に、負荷圧力の低下によって効率を改善することができる。加えて、例えば伝達歯車への必要な据え付け空間又は伝達歯車の駆動装置数を減少できることで、油圧システムのより柔軟性の高い配置が得られる。

本発明の給油ポンプを従来技術による給油ポンプも使われる全ての油圧システムで使用することができる。本発明の給油ポンプは、通常、更なる油圧ポンプの吸込側に作動油を供給する。特に、給油ポンプを、閉じた油圧回路及び半開の油圧回路に作動油を再供給するために、開回路の油圧ポンプの吸込側に作動油を供給するために、そして、概して大量の油を低圧で届けるために、例えばストレージポンプの吸込側に作動油を供給してアキュムレータを蓄圧するために、使用することができる。

好ましくは、油圧駆動モータ及び給油ポンプのシステムは、油圧駆動モータを給油ポンプに比べてより大きな圧力及び少ない吐出率で作動可能に構成される。したがって、特に油圧駆動モータは、好ましくは給油ポンプよりも少ない最大吸込量を有する。本発明によれば、油圧駆動モータを、このように高圧及び低い吐出率により作動させることができる一方、給油ポンプは、低圧力及び比較的高い吐出率となる。これは、給油ポンプに比較的低い供給圧を設けなければならないだけであるため有利であるが、部分的に相当の吐出率は必要である。このように、本発明にかかる装置は、比較的少ない吸込量及びそれ故に比較的低い負荷圧力を有し、にもかかわらず高い吐出率を達成する駆動モータが使用される。

好ましくは、油圧駆動モータの入力と給油ポンプの出力との間の圧力比は、３：１よりも大きく、さらに好ましくは５：１よりも大きく、さらに、好ましくは１０:１よりも大きく、さらに好ましくは、３０:１よりも大きい。これらの圧力比は、給油ポンプの異なる適用を許容する。例えばもし給油ポンプが閉じた又は半開の油圧回路に出力するために使われる場合、比較的高い供給圧（例えば３〜５ＭＰａ）が必要である。油圧駆動モータが１５ＭＰａの圧力で作動される場合、３:１の圧力比では５ＭＰａで給油ポンプの動作が行われる。それから、例えば２５ＭＰａの油圧駆動モータの比較的高い作動圧において、圧力比約５:１が得られる。しかしながら、給油ポンプが例えば０．５ＭＰａの低供給圧が必要であるシステムで使われる場合、対応してより高い圧力比が可能である。このような圧力は、例えば給油ポンプが開いた油圧回路のポンプに作動油を供給するときに必要である。

作動圧の低下及び吐出率の増加の結果として、低い吐出率を有する小型駆動モータを使用することができ、このように給油ポンプが極少量の作動油だけを供給すべき作動工程において負荷圧力を減少させることができる。作動時間の全てで内燃機関に直結駆動される場合よりもよい効率というわけではないが、より良い効率を有する作動時間が通常よりも長くなる。

したがって、好ましくは油圧駆動モータは、給油ポンプよりも少ない最大吸込量を有し、油圧駆動モータの給油ポンプに対する最大吸込量の比率は、好ましくは１：３未満、さらに好ましくは１：５未満、さらに好ましくは１：１０未満、さらに好ましくは１:３０未満である。これにより、上述した歯車比が提供される。

さらに、好ましくは、油圧駆動モータ及び給油ポンプの出力及び入力軸は、機械式変速機を介することなく互いに接続される。圧力比は、このように吸込量のみの対応する比率で決定される。

好ましくは給油ポンプは、定容量形ポンプで構成される。その結果、経費及び据え付け空間を削減できる。代わりに、又は加えて、油圧駆動モータを定容量形モータで構成することもできる。その結果、経費及び据え付け空間を同様に削減することができる。

さらに、好ましくは、油圧駆動モータは定容量形モータで構成され、給油ポンプは定容量形ポンプで構成される。好ましくは油圧駆動モータ及び給油ポンプは、上述した吸込量の対応する比率を有する。この装置を特に安価な方法で実現することができる。

しかしながら、代わりに、油圧駆動モータを可変容量形モータで構成し、給油ポンプを定容量形ポンプで構成することもできる。これは、より高価であるが、油圧駆動モータの吸込量を操作状況に適合させることができるので、運転中に特定のエネルギー効果がある。好ましくは、油圧駆動モータの最大吸込量と給油ポンプの定吸込量とは、上述した比率を有する。あるいは、上述した比率は、運転中の油圧駆動モータの対応する調整によって達成することもできる。

本発明にかかる油圧システムは、好ましくは、第２の油圧ポンプを含み、これにより、油圧駆動モータを駆動させることができる。油圧駆動モータを駆動させるための異なる駆動装置の変形例が可能であり、第２の油圧ポンプを各々比較的高い圧力により作動させることができ、比較的少ない吐出率を設けなければならないだけである。

本発明の第１の変形例において、第２の油圧ポンプは、給油ポンプによって作動油を供給される油圧ポンプとすることができる。その結果、油圧駆動モータ用の別の駆動装置を省略できる。好ましくは、油圧駆動モータの入口は、第２の油圧ポンプの出口に接続される又は接続可能であり、第２の油圧ポンプの入口は、油圧ポンプの出口に接続される又は接続可能である。これは、かなりの吐出率が必要なアキュムレータシステムで特に有利となり得る。

一方、上記第２の油圧ポンプとは別の、独立した第２の油圧ポンプを油圧駆動モータを駆動するために設けることができる。第２の油圧ポンプ及び油圧駆動モータは、このように流体伝動装置を形成する。特に、独立した第２の油圧ポンプだけで油圧駆動モータを駆動する役割を果たすことができる。本発明によれば、より少ない吸込量を有する第２の油圧ポンプを用いることができ、それによって第２の油圧ポンプの負荷圧力が削減される。好ましくは、第２の油圧ポンプは、給油ポンプよりも少ない最大吸込量を有する。さらに好ましくは、第２の油圧ポンプと給油ポンプの最大吸込量の比率は、１：３の未満であり、さらに好ましくは１：５未満であり、さらに好ましくは１：１０未満であり、さらに好ましくは１:３０未満である。

第２の油圧ポンプのより少ない吸込量のために、油圧ポンプが対応してより少ない作動油を供給し、又は全く作動油を供給しない工程において、作動油を油圧システムに供給するために直接使われる、より大きな油圧ポンプに比べ、第２の油圧ポンプの負荷圧力はより少ない。より良好な効率は、それ故、全ての作動時間において成し遂げられるというわけではない。しかしながら、より良好な効率を有する作動時間が勝り、その結果、平均総効率を改善できる。

本発明によれば、第２の油圧ポンプを内燃機関又は電気モータにより駆動することができる。内燃機関又は電気モータは、好ましくは１つ以上の更なる油圧ポンプを駆動する役割を果たす。特に、伝達歯車を設けることができ、それを介して、内燃機関又は電気モータは、１つ以上の更なる油圧ポンプと同様に第２の油圧ポンプを駆動する。より少ない第２の油圧ポンプの吸込量のため、対応する伝達歯車への必要な据え付け空間は、より小さくなる。

好ましくは、第２の油圧ポンプは、可変容量形ポンプで構成される。さらに好ましくは、第２の油圧ポンプは圧力制御される。これは、独立した第２の油圧ポンプで特に有利である。圧力制御のため、給油ポンプの対応する低い供給圧は、油圧駆動モータの作動圧によって調整される。特に、これは、油圧駆動モータの作動圧を指定された一定値に保つ圧力制御であり得る。しかしながら、油圧駆動モータの調節可能な作動圧も考慮できる。

さらなる実施形態において、本発明の油圧システムは、油圧駆動モータに接続される又は接続可能な高圧アキュムレータを含む。このように、高圧アキュムレータは、比較的高い作動圧で作動油を油圧駆動モータに提供する。高圧アキュムレータを介して油圧駆動モータを駆動可能としてもよい。さらに、油圧駆動モータは、高圧アキュムレータ及び第２の油圧ポンプに接続され、又は接続できるように構成することができる。特に、高圧アキュムレータを、第２の油圧ポンプ及び油圧駆動モータの圧力制御システムに設けることができる。

本発明の給油ポンプを従来技術にかかる油圧ポンプも使われる全ての油圧システムで使用することができる。

特に、給油ポンプは、作動油を油圧ポンプ及びアクチュエータ（油圧モータ、油圧シリンダ）からなる１つ以上の油圧回路に供給することができる。閉じた回路では、給油ポンプによる給油は、ポンプを旋回させることのような動的工程による圧損の結果としてのキャビテーションを防止することができることを確実にし、油圧システムにおける漏出のためなくなった作動油が再供給される。半開回路において、ポンプ、油圧シリンダ及び給油ポンプを含むこともまた、ピストン上の体積とリング面上の体積との間の差の分だけ作動油を再供給するのを確実にする。好ましくは、給油ポンプは、チェック弁を介して閉じた又は半開の油圧回路の両端と接続される。さらに、給油ポンプを、例えば少なくとも０．５ＭＰａの速度依存する最小圧力でポンプの吸込口に油を供給するために、ポンプ及びモータを含む開いた油圧回路において使うことができる。

さらにまた、第３のアクチュエータを有する油圧システムを設けることもできる。この第３のアクチュエータを介して高圧アキュムレータを蓄圧することができ、給油ポンプは、第３のアクチュエータに作動油を供給する。第３のアクチュエータは、給油ポンプと共に自給式ポンプとして作動するので、第３のアクチュエータの供給量を増加させることができる。

好ましくは、第３のアクチュエータは、アキュムレータを蓄圧することによりエネルギーを回復することができる油圧被駆動装置に機械的に接続される、又は、接続可能である。例えば、油圧被駆動装置はクレーンの巻上ウインチとすることができ、その結果、積荷を下降させると即座にリリースされる位置エネルギーを、第３のアクチュエータを介して流体エネルギーに変えることができ、アキュムレータに蓄積することができる。特に、油圧被駆動装置は、同様にクレーンなどの作業機械のラッフィングウインチ、旋回ギア又は走行駆動装置としてもよい。作動油を吸い込む給油ポンプの使用は、第３のアクチュエータの供給量を増加させる。特に、第３のアクチュエータをより高い回転速度で作動させることができる。しかしながら、給油なしでは、キャビテーションが滑り面で発生する。その結果、主な部品は疲弊し、ピストンの注油孔の詰まりに至る可能性がある。次いで、これにより滑り面上の潤滑油の欠乏に至り、その結果、給油ポンプなしでは、完全なアクチュエータの故障が起こる可能性がある。本発明の油圧駆動モータを介した給油ポンプの駆動装置により、給油ポンプを駆動するとき、特に第３のアクチュエータがより少ししか又は全く作動しない工程で、負荷圧力を削減することができる。

第３のアクチュエータは、高圧アキュムレータに蓄積される作動油によって装置を駆動するために用いることもできる。その結果、高負荷工程で蓄積されたエネルギーを装置を駆動するために、又は、主要な駆動装置をサポートするために使うことができる。

給油ポンプの油圧駆動モータを駆動することを、内燃機関又は電気モータにより駆動される独立した油圧ポンプを介して遂行することができる。

しかしながら、本発明の更なる変形例において、供給ポンプの油圧駆動モータの入口は、第３のアクチュエータの出口に接続されるか又は接続可能であり、第３のアクチュエータの入口は、給油ポンプの出口に接続される、又は、接続可能である。特に対応する構成要素を、特に接続ラインにおいてバルブなしで互いに永久接続することができる。このように高圧下で第３のアクチュエータにより供給される作動油は、油圧駆動モータ及び油圧ポンプを駆動するために用いることができ、次いでそれは低圧作動油を第３のアクチュエータに提供する。第３のアクチュエータは、このように第２の油圧ポンプを形成でき、それは油圧駆動モータを駆動する。好ましくは、油圧駆動モータの入口は、さらに高圧アキュムレータと接続される。外力が第３のアクチュエータに作用しない場合、個々の圧力は互いに平衡になり、駆動モータの入口圧及び油圧ポンプの出口圧は、油圧駆動モータと油圧ポンプとの吸込量の比率で決定される。この配置により、第３のアクチュエータが休止状態において、すなわち装置が作動しないときに、負荷圧力が発生しない効果が得られる。したがって、エネルギー損失はこれらの工程で起こらず、その結果、総効率が改善される。

好ましくは、高圧アキュムレータを、バルブを介して更なるアクチュエータと接続することができ、このことで、高圧アキュムレータを、更なるアクチュエータにより蓄圧することができる。この配置は、給油ポンプの作動のために、すでに定められた圧力が高圧アキュムレータにおいて必要であるため、第３のアクチュエータ単独で蓄圧できないことを考慮に入れている。したがって、更なるアクチュエータを、最初に高圧アキュムレータを蓄圧するために用いることができる。

本発明の油圧システムは、好ましくはさらに、油圧ポンプ及びアクチュエータを含む油圧回路を含み、その油圧回路において、アクチュエータが装置を駆動し、第３のアクチュエータが、装置に機械的に接続される、又は、接続可能である。油圧ポンプ及びアクチュエータを有する油圧回路は、このように装置の主要な駆動装置を形成し、その結果、第３のアクチュエータが高圧アキュムレータを蓄圧するために、そして第１の油圧回路の駆動サポートのために、この油圧回路を用いることができる。好ましくは、油圧回路の油圧ポンプは、内燃機関又は電気モータにより駆動される。

さらに、好ましくは、少なくとも１つの内燃機関が本発明の油圧システムに設けられ、それはポンプ及びモータを含む第１の油圧回路のポンプを駆動する。作動油を第１の油圧回路に提供するために、創意に富む油圧駆動モータ及び給油ポンプのシステムが設けられる。内燃機関又は電気モータが、第２の油圧ポンプを駆動でき、この第２の油圧ポンプが給油ポンプの油圧駆動モータを駆動する。この種の装置は、さらに、油圧駆動モータ及び油圧ポンプの第２の創意に富むシステムを含むことができる。特に、この更なるシステムは、好ましくは第３のアクチュエータに作動油を供給する役割を果たし、第３のアクチュエータを介して高圧アキュムレータを蓄圧できる。

さらに、本発明は、給油ポンプを介して作動油を油圧システムに供給する方法を含む。本発明によれば、給油ポンプが油圧駆動モータにより駆動される構成とする。本発明の方法でも、油圧システムに関して上述したのと同じ効果が得られることは明確である。本発明によれば、給油ポンプを、例えば作動油を閉じた又は半開の油圧回路に供給するために、又は油圧ポンプの吸込側に作動油を供給するために用いる。特に、ポンプは、ポンプ及びモータを含む開いた油圧回路のポンプ又はアキュムレータのためのストレージポンプとすることができる。

好ましくは、油圧駆動モータは、給油ポンプに比べてより大きな圧力及びより少ない吐出率で作動される。すでに上述したように、油圧駆動モータの高い作動圧は、このように本発明の油圧ポンプの低い供給圧に転換することができ、吐出率の対応する増加が成し遂げられる。好ましくは、圧力比は、３：１よりも大きく、さらに好ましくは５：１よりも大きく、さらに好ましくは１０:１よりも大きく、さらに好ましくは３０:１よりも大きい。すでに油圧システムに関して上述したように、油圧ポンプ用の異なるシステムが、このようにして得られる。圧力比は、油圧駆動モータの作動圧と給油ポンプにより供給される供給圧とで決定される。油圧駆動装置の作動圧が高くなればなるほど、必要給油率はより小さくなり、それ故、特に続いて油圧ポンプを介して油圧駆動モータが駆動されるときに、流体負荷圧力も小さくなる。

好ましくは、給油ポンプは、７ＭＰａよりも小さい、特に０.０１以上５ＭＰａ以下の圧力で作動する。給油ポンプで作動油を給油される油圧ポンプの吸込側に給油するための典型的圧力は、例えば、０．５ＭＰａである。一方では、閉じた又は半開の油圧回路に給油するための典型的圧力は、３．５ＭＰａ以下である。次いで、好ましくは油圧駆動モータは、１５ＭＰａ以上の作動圧によって作動され、典型的作動圧を約２５ＭＰａとすることができる。

好ましくは、油圧システムに関してすでに記載したように作動すべく、本発明に従う方法が実行される。特に、本発明の方法は、上述した油圧システムを使用する方法である。

本発明は、以下に示す実施形態及び図面を参照して詳細に説明される。

本発明の第１実施形態にかかる、作動油供給のための給油ポンプが組み込まれた閉油圧回路を示す油圧回路図である。 本発明の第２実施形態にかかる、作動油供給のための給油ポンプが組み込まれた閉油圧回路を示す油圧回路図である。 本発明の第３実施形態にかかる、第１の給油ポンプが組み込まれ、本発明に従う第２の給油ポンプがストレージポンプに作動油を供給するために使われる閉油圧回路を示す油圧回路図である。 本発明の第４実施形態にかかる、第１の給油ポンプが再び作動油を閉油圧回路に供給し、本発明の第２の給油ポンプがストレージポンプに作動油を供給し、本発明の第２の給油ポンプの油圧駆動モータがストレージポンプを介して駆動される、油圧回路図である。 従来の技術に従う油圧システムを示す油圧回路図である。

図１は、本発明にかかる油圧システムの第１実施形態を示し、本実施形態では、第１の油圧ポンプ１及び油圧モータ２（第１のアクチュエータ）を含む第１の油圧回路が設けられる。第１の油圧ポンプ１は、内燃機関３により駆動される。このために、第１の油圧ポンプ１は、変速機７（伝達歯車７）を介し、ときにはクラッチを介して内燃機関３と機械的に接続される。内燃機関に代わるものとして、電気モータを用いてもよい。第１の油圧ポンプ１は、油圧モータ２と油圧的に接続され、この油圧モータ２を駆動する。次いで、油圧モータ２は、装置４（この場合ウインチ）を駆動する。特にウインチは、クレーンの巻上ウインチとすることができる。あるいは、装置４は、ラッフィングウインチ、旋回ギア又は走行駆動装置でもよい。例えば、油圧システムは、クレーンなどの走行動作可能な機械に使用することができる。本実施形態において、第１の油圧回路は、第１の油圧ポンプ１と油圧モータ２との間の閉油圧回路として構成される。油圧モータ２は、回転装置として構成され、油圧モータ２における流体エネルギーを機械的エネルギーに転換することで駆動される出力車軸を備える。本実施形態において、第１の油圧ポンプ１及び油圧モータ２は、それぞれ可変容量形ポンプ及び可変容量形モータとして容量を調節可能に構成される。本発明によれば、油圧駆動モータ３０により駆動される、給油ポンプ２０が設けられる。給油ポンプ２０は、チェック弁６を介して第１の油圧回路の両半分と接続される。給油は、第１の油圧回路のキャビテーションを回避し、外部漏れのため第１の油圧回路から逃げる作動油を再供給するために行われる。

本実施形態において、油圧駆動モータ３０は、定容量形モータで構成される。同様に給油ポンプ２０は、定容量形ポンプとして構成される。油圧駆動モータ３０は、給油ポンプ２０よりも少ない吸込量を有する。特に、油圧駆動モータ３０と給油ポンプ２０との吸込量の比率は、１:７となっている。給油ポンプ２０はそれ故、第１の油圧回路に例えば３．５ＭＰａの作動油を供給するが、油圧駆動モータ３０を約２５ＭＰａの作動圧で作動することができる。油圧駆動モータ３０及び給油ポンプ２０のシステムにおいて、他の吸込量の比率はもちろん可能でもあり、それは油圧駆動モータ３０の最適作動圧及び給油ポンプ２０によって要求される供給圧に依存する。本実施形態において、給油ポンプ２０は機械式変速機７の介入のない油圧駆動モータ３０により駆動され、その結果、コンパクトで低損失な装置が得られる。

次いで、油圧駆動モータ３０は、第２の油圧ポンプ４０によって駆動される。同様に第２の油圧ポンプ４０は、内燃機関３によって駆動される。そのために、第２の油圧ポンプ４０は変速機７を介して内燃機関３に接続される。少ない吸込量の油圧駆動モータ３０を用いることにより、第２の油圧ポンプ４０も比較的小さな大きさにすることができる。第２の油圧ポンプ４０は、好ましくは、給油ポンプ２０の吸込量よりも小さい最大吸込量を有する。特に、第２の油圧ポンプ４０は、それが油圧駆動モータ３０及び給油ポンプ２０の吸込量に関して示されるように、給油ポンプ２０の吸込量にほぼ関係がある最大吸込量を有する。第２の油圧ポンプ４０は、可変容量形ポンプであり、圧力制御により作動する。

本発明の構成では、給油ポンプ２０を介してほんの少しの作動油だけ供給され又は全く作動油が供給されないない作動工程で、サイズの小さい第２の油圧ポンプ４０の負荷圧力が、より大きな油圧ポンプに比べて小さくなるという利点がある。それ故、内燃機関で直接駆動される油圧ポンプを経た標準的な給油と比較すると、全ての作動時間において効率がより良好であるというわけではないが、より良好な効率である作動時間は明確に勝っている。これは、結果として装置の総効率の改良になる。加えて、本発明は、より小型のポンプしか必要でないので、伝達歯車７への必要な据え付け空間をかなり減少できるという効果がある。おそらく、より少ない駆動装置しか伝達歯車７において必要ではなく、本発明の給油システムのより大きな吐出率を経て複数の油圧回路に給油することもできる。

この種の装置は、図２に示される。本発明の供給システムにかかる、第１の油圧ポンプ１、油圧モータ２及び第１の油圧回路を含む図１に示される装置は、第２の油圧回路により拡大される。第２の油圧回路は、第２の油圧ポンプ１０１及び第２のアクチュエータ１０２を含む。第２のアクチュエータ１０２は、２つのシリンダ室がそれぞれ第２の油圧ポンプ１０１の入力又は出力と接続される油圧シリンダである。したがって、これは半開の油圧回路である。油圧シリンダ１０２のピストン上の体積とリング面上の体積との差の分の作動油が油圧ピストン１０３の動きに応じて給油ポンプ２０を介して再供給されなければならない。次いで、本発明に従う給油システムの給油ポンプ２０は、チェック弁６を介して半開の油圧回路の両半分と接続される。さらにまた、圧力リリーフ弁１０４がピストン側に設けられ、それによって作動油を排出できる。

それ故、本発明によれば、給油ポンプ２０をいくつかの油圧回路に対する給油のために使うことができる。図２に示される油圧回路は、例えばクレーンにおいて使用することができ、クレーンにおいて、油圧シリンダ１０２は、例えばブームのラッフィングシリンダとして用いられ、油圧モータ２はウインチを駆動するために使われる。同様に図２に示すように、機械式変速機８及びクラッチ９を介してウインチを駆動することもできる。

図３及び図４において、本発明の２つの更なる実施形態が示され、各実施形態において、第３のアクチュエータ５０が設けられ、それによって、高圧アキュムレータ６０を蓄圧できる。ここで、給油ポンプ及び油圧駆動モータの創意に富んだ配置が、ストレージポンプとして作動する第３のアクチュエータ５０の吸込側に特定の最高圧を有する作動油を供給するために、図３及び図４の実施形態において用いられる。このことにより、第３のアクチュエータ５０の吐出率をかなり増加させることができる。特に、第３のアクチュエータ５０を、給油ポンプなしのものに比べて高回転速度で作動させることができる。

図３及び図４において、第３のアクチュエータ５０は、装置４からのエネルギーを回収する又はその油圧被駆動装置をサポートするために用いられる。第１の油圧ポンプ１及び油圧モータ２を含む第１の油圧回路が設けられ、それによって装置４（この場合クレーンの巻上ウインチ）を駆動できる。すでに第１実施形態に示したように、第１の油圧ポンプ１は内燃機関（電気モータ）により駆動される。第３のアクチュエータ５０は、装置４の駆動軸と接続される。その結果、例えば、積荷を降下せるときに、第３のアクチュエータ５０は、装置４により駆動されて高圧アキュムレータ６０に作動油を供給する油圧ポンプとして作動する。一方では、第３のアクチュエータ５０は、積荷を上昇させるときに油圧モータとして作動し、高圧アキュムレータ６０の作動油により駆動され、油圧モータ２をサポートすることができる。２つの実施形態において、バルブ７０がさらに設けられ、それを介して高圧アキュムレータ６０を第１の油圧ポンプ１と接続することができ、これにより高圧アキュムレータ６０を蓄圧することができる。

本発明によれば、第３のアクチュエータ５０は、給油ポンプ２１又は２２によって作動油を供給される。本発明によれば、給油システム１１，１２が各々設けられ、そこでは給油ポンプ２１，２２は、それぞれ油圧駆動モータ３１，３２により駆動される。給油ポンプ２１，２２は、第３のアクチュエータ５０に対応する供給圧を有する大容積の作動油を供給しなければならないので、油圧駆動モータ３１，３２の吸込量と給油ポンプ２１，２２の吸込量との間の比率が対応して設定される。典型的比率は、例えば１：５０であり、その結果、約０．５ＭＰａの給油ポンプ２１，２２の供給圧に対し、約２５ＭＰａの作動圧が油圧駆動モータ３１，３２のために必要である。油圧駆動モータ３１，３２及び給油圧ポンプ２１，２２は、各々定容量形ポンプとして同様に構成される。油圧駆動モータ３１，３２及び給油ポンプ２１，２２は、機械式変速機（伝達歯車７）を介することなく互いに接続される。

本発明によれば、両方の実施形態において、第１の油圧回路に作動油を供給するために、更なる給油ポンプ２０が設けられる。本発明の給油システム１０は、第１実施形態に関して図１においてすでに示したものと同様に構成される。特に、油圧駆動モータ３０が給油ポンプ２０を駆動するために設けられ、次いで油圧駆動モータ３０は第２の油圧ポンプ４０を介して駆動される。次いで第２の油圧ポンプ４０は、内燃機関３によって駆動される。

一方で、第３のアクチュエータ５０に供給するための給油ポンプ２１，２２の駆動装置は、図３及び図４に図示した実施形態において異なって説明される。

図３に示される第３実施形態において、給油ポンプ２１を駆動するための油圧駆動モータ３１は、独立した（第２の油圧ポンプ４０とは別の）第２の油圧ポンプ４１により駆動され、第２の油圧ポンプ４１は単に油圧駆動モータ３１を駆動するだけの役割を果たす。次いで、この第２の油圧ポンプ４１は、圧力制御による可変容量形ポンプとして構成される。同様に第２の油圧ポンプ４１は、伝達歯車７を介して内燃機関３によって駆動される。第３のアクチュエータ５０の供給システムの駆動装置は、実質的に上記第１及び第２の実施形態の給油システムについてすでに述べたように構成される。特に、第２の油圧ポンプ４１は、給油ポンプ２１よりも少ない最大吸込量を有し、その結果、伝達歯車７への据え付け空間は対応して削減することができ、負荷圧力も削減できる。

次いで、図４に第３のアクチュエータ５０の給油ポンプ２２を含む、図３に示す駆動装置の実施形態の変形例を示す。油圧駆動モータ３２の入口は、高圧アキュムレータ６０と、第３のアクチュエータ５０のアキュムレータ側出口とに直接接続される。一方では、給油ポンプ２２の出口は、アキュムレータ動作の吸込側を形成する、第３のアクチュエータ５０の入口と接続される。第３のアクチュエータ５０における吸込側とアキュムレータ側（吐出側）との圧力比は、油圧駆動モータ３２と給油ポンプ２２との間の吸込体積比により調整される。第３のアクチュエータ５０の休止状態において、油圧駆動モータ３２及び給油ポンプ２２も静的平衡の休止状態にあり、その結果、負荷圧力及びエネルギー損失も発生しない。ここで、第３のアクチュエータ５０のポンプ動作において、高圧アキュムレータ６０に供給された作動油の一部は、油圧駆動モータ３２及び給油ポンプ２２を駆動するために用いられる。

両方の実施形態において、第３のアクチュエータ５０がモータ動作で作動するときには、作動油を圧力リリーフ弁５１を介して流出させることができる。

本発明の油圧システムにより、油圧システムをより柔軟に設計することができる。特に伝達歯車において、負荷圧力を削減でき、又は、据え付け空間を小さくすることができる。

上記各実施形態の変形例として、第２の油圧ポンプは、給油ポンプによって作動油を供給される油圧ポンプとすることができる。その結果、油圧駆動モータ用の別の駆動装置を省略できる。好ましくは、油圧駆動モータの入口は、第２の油圧ポンプの出口に接続される又は接続可能であり、第２の油圧ポンプの入口は、油圧ポンプの出口に接続される又は接続可能である。これは、かなりの吐出率が必要なアキュムレータシステムで特に有利となり得る。

１ 第１の油圧ポンプ
２ 油圧モータ
３ 内燃機関（電気モータ）
４ 装置（油圧被駆動装置）
６ チェック弁
７ 伝達歯車（変速機）
８ 機械式変速機
９ クラッチ
１０ 給油システム
１１ 給油システム
１２ 給油システム
２０ 給油ポンプ
２１ 給油ポンプ
２２ 給油ポンプ
３０ 油圧駆動モータ
３１ 油圧駆動モータ
３２ 油圧駆動モータ
４０ 第２の油圧ポンプ
４１ 独立した第２の油圧ポンプ
５０ 第３のアクチュエータ（ストレージポンプ）
５１ 圧力リリーフ弁
６０ 高圧アキュムレータ
７０ バルブ
１０１ 第２の油圧ポンプ
１０２ 第２のアクチュエータ、油圧シリンダ
１０３ 油圧ピストン
１０４ バルブ

Claims (14)

1. 第１の油圧ポンプを含む１つ以上の油圧回路と、該１つ以上の油圧回路に作動油を供給するための給油ポンプを有する油圧システムにおいて、
   上記給油ポンプは、油圧駆動モータにより駆動され、
   上記油圧駆動モータは、上記第１の油圧ポンプとは別の第２の油圧ポンプ及び高圧アキュムレータのいずれか一方により駆動されるように構成され、
   上記油圧駆動モータ及び給油ポンプのシステムは、該油圧駆動モータが、該給油ポンプに比べてより大きな圧力及びより少ない吐出率により作動可能に構成されている
   ことを特徴とする油圧システム。
2. 請求項１に記載の油圧システムにおいて、
   上記油圧駆動モータの入力と上記給油ポンプの出力との圧力比は、
   ３：１よりも大きい
   ことを特徴とする油圧システム。
3. 請求項１又は２に記載の油圧システムにおいて、
   上記給油ポンプは、定容量形ポンプで構成される
   ことを特徴とする油圧システム。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の油圧システムにおいて、
   上記第２の油圧ポンプは、可変容量形ポンプで構成される
   ことを特徴とする油圧システム。
5. 請求項４に記載の油圧システムにおいて、
   上記第２の油圧ポンプには、上記給油ポンプによって作動油が供給される
   ことを特徴とする油圧システム。
6. 請求項４に記載の油圧システムにおいて、
   上記第２の油圧ポンプとは別の独立した第２の油圧ポンプが、上記油圧駆動モータを駆動するために設けられる
   ことを特徴とする油圧システム。
7. 請求項４至６のいずれか１つに記載の油圧システムにおいて、
   上記第２の油圧ポンプは、内燃機関又は電気モータにより駆動され、
   内燃機関又は電気モータは、１つ以上の更なる油圧ポンプを駆動する役割を果たす
   ことを特徴とする油圧システム。
8. 請求項１乃至７のいずれか１つに記載の油圧システムにおいて、
   上記給油ポンプは、作動油を油圧ポンプ及びアクチュエータからなる１つ以上の油圧回路へ１つ以上のチェック弁を介して供給する
   ことを特徴とする油圧システム。
9. 請求項１乃至８のいずれか１つに記載の油圧システムにおいて、
   上記給油ポンプは、作動油を第３のアクチュエータに供給し、それによって高圧アキュムレータを蓄圧することができ、
   上記第３のアクチュエータは、上記高圧アキュムレータを蓄圧することによりエネルギーが回復可能な油圧被駆動装置に機械的に接続される、又は、接続可能である
   ことを特徴とする油圧システム。
10. 請求項９に記載の油圧システムにおいて、
    上記油圧駆動モータの入口は、上記第３のアクチュエータの出口によって接続される、又は、接続可能であり、
    上記第３のアクチュエータの入口は、上記給油ポンプの出口に接続される、又は、接続可能であり、
    上記油圧駆動モータの入口は、高圧アキュムレータに接続される
    ことを特徴とする油圧システム。
11. 第１の油圧ポンプを含む１つ以上の油圧回路と、該１つ以上の油圧回路に給油ポンプを介して作動油を油圧システムに供給する方法において、
    上記給油ポンプが、油圧駆動モータにより駆動され、
    上記油圧駆動モータは、上記第１の油圧ポンプとは別の第２の油圧ポンプ及び高圧アキュムレータのいずれか一方により駆動され、
    上記油圧駆動モータは、上記給油ポンプに比べてより大きな圧力及び少ない吐出率により作動される
    ことを特徴とする方法。
12. 請求項１１に記載の方法において、
    上記油圧駆動モータの入力と上記給油ポンプの出力との圧力比は、
    ３：１よりも大きい
    ことを特徴とする方法。
13. 請求項１１又は１２に記載の方法において、
    上記給油ポンプが、７ＭＰａよりも小さい圧力で作動油を供給する
    ことを特徴とする方法。
14. 請求項１〜１０のいずれか１つの油圧システムを使用する、請求項１１〜１３のいずれか１つに記載の方法。

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