JP6831711B2 - 液圧駆動システム - Google Patents

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Description

本発明は、液圧アクチュエータと共に閉回路を構成する液圧ポンプを備える液圧駆動システムに関する。
油圧シリンダ及び油圧モータ等の油圧アクチュエータに圧油を供給して駆動する機器として油圧式無段変速機があり、油圧式無段変速機としては例えば特許文献１の油圧駆動装置が知られている。特許文献１の油圧駆動装置には、油圧ポンプが備わっており、油圧ポンプは、斜板の傾転角を変えることによって吐出方向を切換えることができる。また、油圧ポンプは、２つの主通路を介して油圧モータに接続されており、油圧モータと共に閉回路を構成している。更に、油圧駆動装置には、閉回路を流れる作動油をタンクの作動油と入れ替えるべく、低圧選択弁、セーフティ弁、及びチャージポンプが備わっている。低圧選択弁は、２つの主通路うちの低圧側を選択し、選択された低圧側の主通路を流れる作動油をリリーフ弁を介してタンクに排出するようになっている。また、セーフティ弁は、何れかの主通路が所定の油圧より低くなると該主通路をチャージポンプと繋ぎ、チャージポンプから吐出される作動油を該主通路に導くようになっている。
このように構成されている油圧駆動装置では、油圧ポンプを駆動させると、油圧ポンプが一方の主通路から作動液を吸入して他方の主通路に作動液を吐出する。そうすると、他方の主通路に対して一方の主通路が低圧となり、一方の主通路の作動油が低圧選択弁及びリリーフ弁を介してタンクに排出される。これにより、閉回路を流れる作動油のうちの一定量がタンクに返される。また、作動油が排出されることによって一方の主通路が所定の油圧より低くなり、チャージポンプから一方の主通路に作動油が供給されることになる。これにより、排出される作動油の流量と同じ一定量の作動液がタンクから主通路に導かれる。このように、油圧駆動装置では、一定量の作動油をタンクに戻して閉回路を流れる作動油が高温になりすぎることを抑制することができる。
特許第５７２８６２１号明細書
特許文献１の油圧駆動装置では、前述の通り、チャージポンプによって作動油を主通路に戻している。それ故、チャージポンプを設置するための種々の機構が必要であり、またそれらを収容するスペースが必要である。更に、油圧駆動装置にチャージポンプを備えるべく部品点数が増加し、油圧駆動装置のコストの増加の一因となっている。また、油圧駆動装置では、アクチュエータが停止している際にチャージポンプから吐出される作動油がセーフティ弁を介してタンクに常時排出されるようになっている。それ故、油圧駆動装置におけるエネルギーロスが大きい。
そこで本発明は、チャージポンプのようなサブポンプを用いることなく作動油を冷却することができる油圧駆動システムを提供することを目的としている。
本発明の液圧駆動システムは、主回路が液圧アクチュエータと共に液圧閉回路を形成する液圧駆動システムであって、異なる２つの圧液通路を介して前記液圧アクチュエータに接続され、前記２つの圧液通路の一方から圧液を吸入して他方から吐出可能な液圧ポンプと、前記２つの圧液通路に夫々介在し、前記液圧アクチュエータから戻る作動油に圧力を付与する与圧機構と、前記２つの圧液通路の前記与圧機構より前記圧液アクチュエータ側に夫々接続され、且つ前記２つの圧液通路を流れる作動液のうち低圧の作動液をクーリング通路に導く低圧選択弁と、前記クーリング通路に介在する絞り機構と、前記クーリング通路において前記絞り機構より下流側に介在し、前記クーリング通路を流れる作動液を冷却するクーラ装置と、前記２つの圧液通路の前記与圧機構より前記圧液ポンプ側に夫々接続され、前記クーラ装置で冷却された作動液を前記２つの圧液通路に還元可能な圧液還元機構とを備えるものである。
本発明に従えば、２つの圧液通路のうちの他方を低圧選択弁によってクーリング通路に接続し、また与圧機構によって液圧アクチュエータから圧液ポンプに戻る作動油に対して圧力を付与することができる。これにより、作動油をクーリング通路に導き、更にクーリング通路を介してクーラ装置に導くことができる。またクーリング通路に絞り機構が設けられている。与圧機構によって圧液ポンプに戻る作動油に圧力が付与されているので、クーリング通路には、絞り機構の開度に応じた一定流量の作動油が流れる。即ち、液圧アクチュエータが駆動している際には、クーラ装置に一定流量の作動油を流し続けることができる。更に、クーラ装置にて冷却された作動液が圧液還元機構によって油通路に還元されるようになっているので、閉回路にクーラ装置にて冷却された作動液を戻すことができる。このように、液圧駆動システムでは、閉回路内から一定流量の作動油を取り出してクーラ装置で冷却し、冷却した作動油を閉回路に戻すことができるので、閉回路内の作動液の温度上昇を抑制することができる。即ち、液圧駆動システムでは、サブポンプを用いることなく一定流量の作動油をクーラ装置に送って冷却し、またその一定流量の作動油を作動油還元機構から油通路に還元させることができる。従って、サブポンプの駆動源や種々の構成を省略することができ、部品点数を抑えて製造コストを抑えることができる。また、サブポンプを用いることがないので、油圧駆動システムの小型化を図ることができる。
上記発明において、前記圧液還元機構は、前記２つの圧液通路に夫々接続される還元通路を有し、前記還元通路は、前記クーラ装置に接続されていてもよい。
上記構成に従えば、油圧駆動システムを密閉した油圧回路にて形成することができる。これにより、外部からの異物が作動油に混入することを抑制することができる。
上記発明において、前記還元通路に接続されるアキュムレータを更に備え、前記アキュムレータは、前記還元通路を流れる作動液を予め設定される設定圧力に維持するようになっていてもよい。
上記構成に従えば、アキュムレータによって還元通路の液圧を設定圧力に保つことによって、油圧ポンプが前記油通路に圧液を引き込みやすくなり、油圧ポンプの吸入能力が下がることを抑制することができる。
上記発明において、前記絞り機構は、開度を変更可能な可変絞りを有していてもよい。
上記構成に従えば、可変絞りの開度を変えることによってクーリング通路に導く作動油の流量を調整することができる。
上記発明において、前記与圧機構は、第１逆止弁と第２逆止弁とを有し、前記第１逆止弁は、前記液圧ポンプから前記液圧アクチュエータに流れる作動液によって開けられ、前記第２逆止弁は、前記液圧ポンプから前記液圧アクチュエータに流れる作動液の圧力が所定圧以上になると開くようになっていてもよい。
上記構成に従えば、液圧アクチュエータから油圧ポンプに戻る作動液に対して圧力を付与することができる。
上記発明において、前記低圧選択弁は、前記２つの圧液通路の液圧の差圧がゼロになると中立位置に位置し、中立位置において前記２つ圧液通路を互いに接続し且つ前記クーリング通路に接続するようになっていてもよい。
上記構成に従えば、液圧アクチュエータの液圧を圧液通路及び低圧選択弁を介してクーリング通路に逃すことができる。これにより、液圧アクチュエータの圧抜きを行うことができる。
本発明によれば、サブポンプを用いることなく油圧ポンプによって作動油を冷却することができる。
第１実施形態の油圧駆動システムの概略を示す回路図である。 第２実施形態の油圧駆動システムの概略を示す回路図である。
以下、本発明に係る実施形態の油圧駆動システム１，１Ａについて図面を参照して説明する。なお、以下に説明する油圧駆動システム１，１Ａは、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。
［第１実施形態］
増圧機、破砕機、及び搬送機械等の産業機械では、油圧アクチュエータ（即ち、液圧アクチュエータ）を備えており、油圧アクチュエータを動かすことで作業を行えるようになっている。油圧アクチュエータは、例えば図１に示すような油圧シリンダ２であり、複動式の油圧シリンダにて構成されている。即ち、油圧シリンダ２は、ピストン２ａを有しており、ピストン２ａによって隔てられた２つの油室３，４が形成されている。従って、油圧シリンダ２では、第１油室３に作動油が供給されるとピストン２ａが所定方向一方に作動し、第２油室４に作動油が供給されると所定方向他方に作動するようになっている。また、油圧シリンダ２は、２つのポート２ｂ，２ｃを有しており、第１シリンダポート２ｂが第１油室３に繋がり且つ第２シリンダポート２ｃが第２油室４と繋がっている。このように構成される油圧シリンダ２には、２つのシリンダポート２ｂ，２ｃを介して各油室３，４に作動油を給排すべく油圧駆動システム１が接続されている。
＜油圧駆動システム＞
油圧駆動システム１では、その主回路１０が油圧シリンダ２と共に閉回路を形成しており、油圧駆動システム１は、電動機１１と、油圧ポンプ１２と、可変容量機構１３と、与圧機構１４と、リリーフ機構１５と、低圧選択弁１６と、可変絞り機構１７と、フィルター１８と、クーラ装置１９と、作動油還元機構２０とを備えている。電動機１１は、いわゆるサーボモータやインバータモータであり、出力軸１１ａを正方向及び逆方向に回転可能に構成されている。また、電動機１１は、図示しない制御装置に接続されており、制御装置によって出力軸１１ａの回転方向、回転速度、及び回転量等が制御されている。また、出力軸１１ａには、油圧ポンプ１２が連結されている。
液圧ポンプの一例である油圧ポンプ１２は、いわゆる斜板形の可変容量ポンプであり、斜板１２ａの傾転角に応じた吐出流量の作動油を吐出するようになっている。また、斜板１２ａには、可変容量機構１３が設けられており、可変容量機構１３は、図示しない制御装置からの信号に応じて斜板１２ａの傾転角を変え、それによって油圧ポンプ１２の吐出流量を変えるようになっている。また、油圧ポンプ１２は、２つのポート１２ｂ，１２ｃを有しており、電動機１１の出力軸１１ａの回転方向に応じて何れかのポート１２ｂ，１２ｃから作動油を吐出する。即ち、油圧ポンプ１２は、電動機の出力軸１１ａが正方向に回転すると第１ポート１２ｂから作動油を吸入して第２ポート１２ｃから作動油を吐出し、電動機の出力軸１１ａが逆方向に回転すると第２ポート１２ｃから作動油を吸入して第１ポート１２ｂから作動油を吐出する。
このように構成されている油圧ポンプ１２の第１ポート１２ｂは、第１油通路２１を介して油圧シリンダ２の第１シリンダポート２ｂに接続され、第２ポート１２ｃは、第２油通路２２を介して油圧シリンダ２の第２シリンダポート２ｃに接続されている。従って、電動機の出力軸１１ａを正方向に回転させると、油圧ポンプ１２は、第１油通路２１を介して油圧シリンダ２の第１油室３から作動油を吸入し、第２油通路２２を介して油圧シリンダ２の第２油室４に作動油を供給する。これにより、ピストン２ａが所定方向他方に動く。他方、電動機の出力軸１１ａを逆方向に回転させると、油圧ポンプ１２は、第２油通路２２を介して油圧シリンダ２の第２油室４から作動油を吸入し、第１油通路２１を介して油圧シリンダ２の第１油室３に作動油を供給する。これにより、ピストン２ａが所定方向一方に動く。このように油圧ポンプ１２は、油圧シリンダ２に対する作動油の給排を各油通路２１，２２を介して行っている。また、各油通路２１，２２には、与圧機構１４が夫々介在している。
与圧機構１４は、油圧ポンプ１２が作動油を吸引すべく、油圧シリンダ２から油圧ポンプ１２に引き込む作動油に圧力を付与する、つまり作動油を与圧するようになっている。更に詳細に説明すると、与圧機構１４は、第１逆止弁２３と第２逆止弁２４とを有しており、第１逆止弁２３及び第２逆止弁２４は、互いに並列に各油通路２１，２２に介在している。即ち、各油通路２１，２２は、与圧機構１４付近において分岐して再び合流しており、第１逆止弁２３及び第２逆止弁２４は、分岐している通路部分の各々に介在している。第１逆止弁２３は、油圧ポンプ１２から油圧シリンダ２に向かって作動油が流れる際に開いてその流れを許容し、その逆方向の流れに対して閉じたままでその逆方向の流れを阻止する。
他方、第２逆止弁２４は、油圧シリンダ２から油圧ポンプ１２に向かって作動油が流れる際に開いてその流れを許容し、その逆方向の流れに対して閉じたままでその逆方向の流れを阻止する。また、第２逆止弁２４は、いわゆるスプリング付きの逆止弁であり、油圧シリンダ２から油圧ポンプ１２に向かって作動油が流れる場合であっても、流れる作動油が所定圧力未満であると閉じたままとなる。即ち、第２逆止弁２４は、油圧シリンダ２から油圧ポンプ１２に向かって流れる作動油が所定圧以上になると開くようになっている。これにより、油圧ポンプ１２が第１油通路２１を介して油圧シリンダ２から作動油を吸入する際には、第２逆止弁２４は、油圧ポンプ１２に戻る作動油であって各油通路２１，２２の第２逆止弁２４より上流側を流れる作動油を所定圧力以上に与圧する。なお、以下では、第１油通路２１に介在する与圧機構１４を与圧機構１４Ｌとし、第２油通路２２に介在する与圧機構１４を与圧機構１４Ｒと称することがある。
このように構成されている２つの与圧機構１４Ｌ，１４Ｒは、２つの油通路２１，２２及び油圧ポンプ１２と共に前述する主回路１０を構成している。主回路１０は、油圧シリンダ２と接続され、接続することによって油圧シリンダ２と共に閉回路を構成している。このように構成される主回路１０では、各油通路２１，２２において与圧機構１４Ｌ，１４Ｒの上流側にはリリーフ機構１５が接続されている。
リリーフ機構１５は、第１油通路２１及び第２油通路２２の何れかの油圧が予め定められたリリーフ圧を超えると、その油通路２１，２２の作動油を排出するようになっている。即ち、リリーフ機構１５は、リリーフ弁２５と、２つの逆止弁２６，２７とを有しており、リリーフ弁２５は、リリーフ通路２８を介して２つの油通路２１，２２に繋がっている。更に詳細に説明すると、リリーフ通路２８は、２つの油通路２１，２２を繋ぎ且つ分岐しており、分岐している通路部分２８ａにリリーフ弁２５が介在している。また、リリーフ通路２８には、分岐点２８ｂより第１油通路２１側に逆止弁２６が介在し、また分岐点２８ｂより第２油通路２２側に逆止弁２７が介在している。２つの逆止弁２６，２７の各々は、各油通路２１，２２からリリーフ弁２５に向かう作動油の流れに対して開き、その逆方向の流れに対して閉じる。それ故、リリーフ弁２５には、各油通路２１，２２を流れる作動油のうち高圧の作動油が導かれる。また、リリーフ弁２５は、導かれた作動油の圧力がリリーフ圧を超えるとリリーフ通路２８を開いて作動油を排出するようになっており、リリーフ通路２８は、リリーフ弁２５の下流側においてクーリング通路２９と繋がっている。また、クーリング通路２９には、低圧選択弁１６が接続されており、低圧選択弁１６は、更に第１油通路２１及び第２油通路２２の各々において与圧機構１４Ｌ，１４Ｒとリリーフ通路２８との接続点２８ｃ，２８ｄとの間で接続されている。
低圧選択弁１６は、第１油通路２１及び第２油通路２２の夫々を流れる２つの作動油のうち低圧の作動油を選択して出力する弁である。即ち、低圧選択弁１６は、３つのポート１６ａ〜１６ｃを有しており、第１ポート１６ａが第１油通路２１に接続されている。また、第２ポート１６ｂは、第２油通路２１に接続され、第３ポート１６ｂは、クーリング通路２９に接続されている。更に、低圧選択弁１６は、スプール１６ｄを有しており、スプール１６ｄは、その軸線方向に移動可能に構成されている。また、スプール１６ｄは、第１油通路２１の油圧及び第２油通路２２の油圧を互いに抗するように受圧しており、第１油通路２１及び第２油通路２２の油圧の差分、即ち差圧に応じて位置を変える。低圧選択弁１６では、スプール１６ｄの位置が変わると、３つのポート１６ａ〜１６ｃの接続状態が切換わるようになっている。
具体的に説明すると、スプール１６ｄは、第１油通路２１及び第２油通路２２の油圧が同圧の場合、中立位置Ｍに位置している。中立位置Ｍでは、３つのポート１６ａ〜１６ｃが全て繋がっており、第１ポート１６ａ及び第２ポート１６ｂに対して絞りを形成するようになっている。なお、この絞りは、必ずしも形成されている必要はなく、無くてもよい。これにより、第１油通路２１及び第２油通路２２の油圧がわずかの時間を経た後に、同圧に維持され、且つ油圧シリンダ２の各油室３，４の油圧を低減させる（即ち、圧抜きをする）ことができる。他方、第１油通路２１の油圧に対して第２油通路２２の油圧が高い場合、スプール１６ｄは、第１オフセット位置Ａ１に移動する。第１オフセット位置Ａ１では、第２油通路２２が遮断され、第１油通路２１がクーリング通路２９に接続される。これにより、第１油通路２１を流れる作動油をクーリング通路２９に排出することができる。また、第１油通路２１の油圧に対して第２油通路２２の油圧が低い場合、スプール１６ｄは、第２オフセット位置Ａ２に移動する。第２オフセット位置Ａ２では、第１油通路２１が遮断され、第２油通路２２がクーリング通路２９に接続される。これにより、第２油通路２２を流れる作動油をクーリング通路２９に排出することができる。このように作動油が排出されるクーリング通路２９には、それとリリーフ通路２８との接続点２９ａより上流側に可変絞り機構１７が介在している。
可変絞り機構１７は、開度を設定変更可能に構成される可変絞りによって構成されており、クーリング通路２９には、可変絞り機構１７における設定される開度及び可変絞り機構１７の前後差圧に応じた流量の作動油が可変絞り機構１７の下流側に流れる。また、クーリング通路２９には、接続点２９ａより下流側にフィルター１８及びクーラ装置１９が介在している。フィルター１８は、クーリング通路２９を流れる作動油からそこに含まれる異物を除去する。また、クーラ装置１９は、水冷式又は空冷式のオイルクーラであり、フィルター１８を通ってクーラ装置１９に導かれる作動油を冷却する。また、クーリング通路２９には、作動油還元機構２０が設けられている。
作動油還元機構２０は、クーラ装置１９によって冷却された作動油を各通路２１，２２に戻すようになっており、作動油還元機構２０は、アキュムレータ３０と、２つの逆止弁３１，３２とを有している。アキュムレータ３０は、還元通路３３を介して２つの油通路２１，２２に繋がっている。つまり、還元通路３３は、２つの油通路２１，２２において与圧機構１４Ｌ，１４Ｒより油圧ポンプ１２側を繋ぎ且つ分岐しており、分岐している通路部分３３ａにアキュムレータ３０及びクーリング通路２９が繋がっている。また、還元通路３３には、分岐点３３ｂより第１油通路２１側に逆止弁３１が介在し、また分岐点３３ｂより第２油通路２２側に逆止弁３２が介在している。２つの逆止弁３１，３２の各々は、分岐点３３ｂから各油通路２１，２２に向かう作動油の流れに対して開き、その逆方向の流れに対して閉じる。また、アキュムレータ３０は、予め設定される設定圧力（＜所定圧力）にて蓄圧可能に構成されており、還元通路３３の油圧を設定圧力に維持している。これにより、クーラ装置１９で冷却される作動油が還元通路３３を通って各通路２１，２２に戻りやすくしている。
＜油圧駆動システムの動作＞
このように構成されている油圧駆動システム１では、図示しない制御装置によって電動機１１の出力軸１１ａが例えば正方向に回転させられると、以下のように機能する。即ち、油圧ポンプ１２は、斜板１２ａの傾転角に応じた流量の作動油を第１油通路２１から吸入して第２油通路２２に吐出する。吐出される作動油は、第２油通路２２及び与圧機構１４Ｒの第１逆止弁２３を通って第２油室４に導かれ、ピストン２ａが所定方向他方に移動する。また、ピストン２ａが移動することによって第１油室３の作動油が第１シリンダポート２ｂから第１油通路２１に排出される。第１油通路２１に排出される作動油は、第１油通路２１の与圧機構１４Ｌに導かれる。与圧機構１４Ｌは、スプリング付きの逆止弁である第２逆止弁２４により油圧シリンダ２から油圧ポンプ１２に向かって流れる第１油通路２１の作動油に圧力を付与する。そして、作動油の圧力が所定圧以上になると第２逆止弁２４が開き、油圧シリンダ２から油圧ポンプ１２に流れるようになっている。それ故、第１油通路２１の与圧機構１４Ｌより油圧シリンダ２側、即ち第１油通路２１の上流側を流れる作動油が所定圧以上に与圧されている。
また、油圧駆動システム１では、油圧ポンプ１２から第２油通路２２に作動油が吐出されることによって第１油通路２２の油圧に対して第２油圧通路２２の油圧が高くなり、低圧選択弁１６のスプール１６ｄが第１オフセット位置Ａ１に移動する。それ故、第１油通路２１に排出される作動油の一部は、低圧選択弁１６を介してクーリング通路２９の可変絞り機構１７に流れる。可変絞り機構１７では、その上流側が与圧機構１４によって所定圧力に維持され、またその下流側がアキュムレータ３０によって設定圧力に維持されている。即ち、可変絞り機構１７の前後圧が一定に維持されており、可変絞り機構１７は、その開度に応じた一定流量の作動油を下流側に流す。このように可変絞り機構１７は、その開度に応じた一定流量の作動油を第１油通路２１からクーリング通路２９に導くことが出できる。また、導かれる作動油の流量は、可変絞り機構１７の開度を変えることによって変更することができる。
また、クーリング通路２９に導かれた作動油は、その後、フィルター１８を通ってクーラ装置１９に達し、クーラ装置１９で冷却される。クーラ装置１９において冷却された後、作動油は、クーリング通路２９から還元通路３３に流れる。還元通路３３が繋がる２つの油通路２１，２２は、油圧ポンプ１２によって第１油通路２１から作動油が吸引され且つ油圧ポンプ１２から第２油通路２２に高圧の作動油が吐出されている。これにより、第１油通路２１の油圧がアキュムレータ３０に蓄圧される圧力（即ち、設定圧力）より低圧となり、第２油通路２２の油圧がアキュムレータ３０に蓄圧される圧力（即ち、設定圧力）より高圧となっている。それ故、二つの逆止弁３１，３２のうち逆止弁３１のみが開き、還元通路３３から導かれた作動油が逆止弁３１を介して第１油通路２１に再び戻る。これにより、クーラ装置１９で冷却された作動油が与圧機構１４Ｌを通ってくる作動油と合流する。このようにして合流した作動油は、第１油通路２１から油圧ポンプ１２に吸入され、前述の通り第２油通路２２に吐出される。
このように動作する油圧駆動システム１は、前述の通り油圧シリンダ２と油圧閉回路を形成している。それ故、油圧ポンプ１２は、基本的に吸入した分の流量だけ作動油を吐出し、また油圧シリンダ２は、第２油室４に供給された分だけ作動油を第３油室３から排出するようになっている。従って、作動油が第１油通路２１からクーリング通路２９に導かれると、導かれた流量分が与圧機構１４を通る作動油の流量が吸入すべき流量に対して不足することになる。このような不足分の作動油を補うべく還元通路３３から第１油通路２１に作動油を引き込むようになっている。従って、還元通路３３からは、作動油が第１油通路２１からクーリング通路２９に流れる流量分、即ち前述する一定流量と略同じ流量の作動油が第１油通路２１に流れる。このように、油圧シリンダ２を駆動する際に一定流量の作動油をクーラ装置１９によって冷却させ、冷却された作動油を第１油通路２１に戻すことができる。これにより閉回路内の作動液の温度上昇を抑制することができる。
また、図示しない制御装置によって電動機１１の出力軸１１ａが逆方向に回転させられる場合について簡単に説明すると、出力軸１１ａが正回転する場合とは逆方向に作動油が流れ、ピストン２ａが所定方向一方に移動する。これにより、第２油室４から作動油が排出され、与圧機構１４Ｒによって排出される作動油が所定圧力まで与圧される。また、第１主通路２１が高圧となることによって、第２油室４から排出される作動油が低圧選択弁１６を介してクーリング通路２９の可変絞り機構１７に導かれる。出力軸１１ａが正回転する場合と同様に、可変絞り機構１７の開度に応じた流量の作動油が第２油室４からクーリング通路２９に排出され、更にフィルター１８を通ってクーラ装置１９に達する。クーラ装置１９に達することによって作動油が冷却され、その後、逆止弁３２を通るようにして還元通路３３から第２油通路２２に戻り、与圧機構１４Ｒを通ってくる作動油と合流する。このようにして合流する作動油は、与圧機構１４Ｒを通ってくる作動油と共に第２油通路２２から油圧ポンプ１２に吸入され、前述の通り第１油通路２１に吐出される。このように、閉回路内を流れる作動油のうちの一定流量をクーラ装置１９に送って冷却させ、冷却された作動油を第２油通路２２に戻すことができる。これにより、閉回路内の作動液の温度上昇を抑制することができる。
このように油圧駆動システム１では、従来技術の油圧駆動装置に備わるチャージポンプのようなサブポンプを用いることがなく一定流量の作動油をクーラ装置１９に送り、またその一定流量の作動油を油圧ポンプ１２が作動油還元機構２０から還元させることができる。それ故、サブポンプの駆動源や種々の構成を省略することができ、部品点数を抑えて製造コストを抑えることができる。また、サブポンプを用いることがないので、油圧駆動システム１の小型化を図ることができる。
また、油圧駆動システム１では、図示しないが、油圧ポンプ１２のドレンポートと還元通路３３とが繋れる等して、還元通路３３に、油圧ポンプ１２内部において各種構成から漏れ出る作動油の他、第１油通路２１及び第２油通路２２以外の個所からも作動油が導かれる。また、アキュムレータ３０によって還元通路３３の油圧を設定圧力に保つことによって、油圧ポンプ１２が還元通路３３から油通路２１，２２に作動油を引き込みやすくなり、還元通路３３の設置位置などに起因する油圧ポンプ１２の吸入能力の低下を抑制することができる。
また、油圧駆動システム１では、クーリング通路２９と還元通路３３とを繋ぐことによって、油圧駆動システム１を密閉した油圧回路にて形成することができる。これにより、外部からの異物が作動油に混入することを抑制することができる。
なお、油圧駆動システム１では、電動機１１が停止して油圧ポンプ１２が止まると、２つの油圧通路２１，２２の油圧が平衡状態となり、ピストン２ａに動が停止する。すると、低圧選択弁１６が中立位置Ｍに戻り、２つの油圧通路２１，２２が低圧選択弁１６を介して互いに繋がり且つクーリング通路２９にも繋がる。これにより、各油室３，４の油圧を２つの油通路２１，２２を介してクーリング通路２９に逃すことができ、各油室３，４の圧抜きを行うことができる。
［第２実施形態］
第２実施形態の油圧駆動システム１Ａは、第１実施形態の油圧駆動システム１と構成が類似している。従って、第２実施形態の油圧駆動システム１Ａの構成については、第１実施形態の油圧駆動システム１と異なる点について主に説明し、同じ構成については同一の符号を付して説明を省略する。
第２実施形態の油圧駆動システム１Ａでは、第１油通路２１及び第２油通路２２に油圧モータ２Ａが接続されている。液圧アクチュエータの一例である油圧モータ２Ａは、２つの給排ポート２ｄ，２ｅを有している。油圧モータ２Ａは、第１給排ポート２ｄに作動油が供給されると正方向に回転し、第２給排ポート２ｅに作動油が供給されると逆方向に回転する。また、油圧モータ２Ａは、一方の給排ポート２ｄ，２ｅに供給される作動油の流量に応じた速度で回転し、また供給される作動油と略同じ流量の作動油を他方の給排ポート２ｅ，２ｄから排出するようになっている。このように構成されている油圧モータ２Ａは、油圧駆動システム１Ａから作動油の供給を受けて回転する。
油圧駆動システム１Ａは、いわゆる油圧式無段変速機であって油圧モータ２Ａと共に閉回路を形成しており、電動機１１と、油圧ポンプ１２と、可変容量機構１３と、与圧機構１４と、リリーフ機構１５と、低圧選択弁１６Ａと、可変絞り機構１７と、フィルター１８と、クーラ装置１９と、作動油還元機構２０Ａとを備えている。低圧選択弁１６Ａは、第１油通路２１及び第２油通路２２の夫々を流れる２つの作動油のうち低圧の作動油を選択する弁であり、スプール１６ｄが中立位置Ｍに位置する際に全てのポート１６ａ〜１６ｃを遮断するようになっている。
また、油圧駆動システム１Ａでは、作動油還元機構２０Ａがクーラ装置１９より下流側においてタンク４０に接続されており、クーラ装置１９にて冷却された作動油がタンク４０に排出されるようになっている。また、還元通路３３Ａは、タンク４０を介してクーリング通路２９に接続されており、還元通路３３Ａは、油圧ポンプ１２が各油通路２１，２２から作動油を吸入する際、その吸入力によってタンク４０から還元通路３３Ａに作動油を引き込むようになっている。これにより、クーラ装置１９にて冷却された作動油をタンク４０を介して各油通路２１，２２に還元できる。また、還元通路３３Ａには、２つの逆止弁３１，３２が介在し、これら２つの逆止弁３１，３２によって作動油還元機構２０Ａが構成されている。
このように構成されている油圧駆動システム１Ａは、クーラ装置１９で冷却した作動油をタンク４０に排出する点、油圧ポンプ１２が各油通路２１，２２から作動油を吸入する際に一定量の作動油が還元通路３３Ａを介してタンク４０から吸引する点を除いて第１実施形態の油圧駆動システム１と略同様の動きをし、第１実施形態の油圧駆動システム１と同様の作用効果を奏する。
［その他の実施形態］
第１及び第２実施形態の油圧駆動システム１，１Ａでは、駆動源として電動機１１が用いられているが、必ずしも双方向に回転可能な電動機１１に限定されない。例えば、一方向にのみ回転可能な電動機及びエンジン等でもよく、油圧ポンプ１２を回転駆動可能であればよい。また、一方向にのみ回転可能な電動機及びエンジンのように出力軸を一方向にのみ回転可能な駆動源の場合には、以下のような油圧ポンプ１２が採用される。即ち、油圧ポンプ１２は、斜板１２ａの傾転角を変えることによって２つのポート１２ｂ，１２ｃの何れにも作動油を吐出可能に構成される。
また、第１及び第２実施形態の油圧駆動システム１，１Ａでは、油圧ポンプ１２として斜板形の可変容量ポンプが採用されているが、必ずしもこのようなポンプに限定されない。例えば、油圧ポンプ１２として固定容量ポンプを採用してもよく、また斜板形ではなく斜軸形の油圧ポンプを採用してもよい。
更に第１及び第２実施形態の油圧駆動システム１，１Ａでは、アキュムレータ３０が備わっているが、必ずしも備わっている必要はない。アキュムレータ３０がない場合、還元通路３３の油圧が低くなって吸引能力が若干低下するが、クーラ装置１９に作動油を供給することが可能である。
１，１Ａ 油圧駆動システム
２ 油圧シリンダ
２Ａ 油圧モータ
１２ 油圧ポンプ
１４Ｌ，１４Ｒ 与圧機構
１６ 低圧選択弁
１７ 可変絞り機構
１９ クーラ装置
２０，２０Ａ 作動油還元機構
２１ 第１油通路
２２ 第２油通路
２３ 第１逆止弁
２４ 第２逆止弁
２９，２９Ａ クーリング通路
３０ アキュムレータ
３３，３３Ａ 還元通路

Claims (5)

  1. 主回路が液圧アクチュエータと共に液圧閉回路を形成する液圧駆動システムであって、
    異なる２つの圧液通路を介して前記液圧アクチュエータに接続され、前記２つの圧液通路の一方から圧液を吸入して他方から吐出可能な液圧ポンプと、
    前記２つの圧液通路に夫々介在し、前記液圧アクチュエータから戻る作動油に圧力を付与する与圧機構と、
    前記２つの圧液通路の前記与圧機構より前記液圧アクチュエータ側に夫々接続され、且つ前記２つの圧液通路を流れる作動液のうち低圧の作動液をクーリング通路に導く低圧選択弁と、
    前記クーリング通路に介在する絞り機構と、
    前記クーリング通路において前記絞り機構より下流側に介在し、前記クーリング通路を流れる作動液を冷却するクーラ装置と、
    前記２つの圧液通路の前記与圧機構より前記圧液ポンプ側に夫々接続され、前記クーラ装置で冷却された作動液を前記２つの圧液通路に還元可能な圧液還元機構とを備え、
    前記圧液還元機構は、前記２つの圧液通路に夫々接続される還元通路を有し、
    前記還元通路は、前記クーラ装置に接続されている、液圧駆動システム。
  2. 前記還元通路に接続されるアキュムレータを更に備え、
    前記アキュムレータは、前記還元通路を流れる作動液を予め設定される設定圧力に維持するようになっている、請求項１に記載の液圧駆動システム。
  3. 前記絞り機構は、開度を変更可能な可変絞りを有している、請求項１又は２に記載の液圧駆動システム。
  4. 前記与圧機構は、第１逆止弁と第２逆止弁とを有し、
    前記第１逆止弁は、前記液圧ポンプから前記液圧アクチュエータに流れる作動液によって開けられ、
    前記第２逆止弁は、前記液圧アクチュエータから前記液圧ポンプに流れる作動液の圧力が所定圧以上になると開くようになっている、請求項１乃至３の何れか１つに記載の液圧駆動システム。
  5. 前記低圧選択弁は、前記２つの圧液通路の液圧の差圧がゼロになると中立位置に位置し、中立位置において前記２つの圧液通路を互いに接続し且つ前記クーリング通路に接続するようになっている、請求項１乃至４の何れか１つに記載の液圧駆動システム。
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