JP2009197817A - Charging pump circuit of closed circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、軌陸車の鉄輪を駆動するための閉回路とか、パワーショベル等の作業機駆動用閉回路、あるいはクレーンのウィンチ等の作業機のアクチュエータ駆動用閉回路等の、油圧ポンプで油圧モータを駆動する閉回路における作動油の洩れを補充するチャージングポンプ回路に関するものである。 The present invention relates to a hydraulic motor using a hydraulic pump, such as a closed circuit for driving an iron wheel of a railroad vehicle, a closed circuit for driving a work machine such as a power shovel, or a closed circuit for driving an actuator of a work machine such as a crane winch. The present invention relates to a charging pump circuit that replenishes leakage of hydraulic oil in a closed circuit that drives the motor.
油圧ポンプで油圧モータを駆動する閉回路においては、油圧ポンプや油圧モータからの作動油の洩れによる作動油不足を補うためのチャージングポンプ回路が備えられるのが通例であり、係る閉回路のチャージングポンプ回路については、従来から種々の構成が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
In a closed circuit in which a hydraulic motor is driven by a hydraulic pump, a charging pump circuit for compensating for a shortage of hydraulic oil due to leakage of hydraulic oil from the hydraulic pump or hydraulic motor is usually provided. As for the ring pump circuit, various configurations have been conventionally proposed (see, for example,
特許文献１に示されるものは、モータにより駆動される液圧ポンプからの吐出油によって液圧モータを駆動する閉回路を備えたものにおいて、上記液圧ポンプと同軸駆動される補給ポンプを備え、上記液圧ポンプからの作動油の洩れによって該閉回路の油量が減少しその油圧が低下した場合には、該補給ポンプからの吐出油を閉回路に補給し、これによって該閉回路の必要油量を確保するようにしたものである。
What is shown in
特許文献２に示されるものは、原動機により駆動される油圧ポンプからの吐出油によって油圧モータを駆動する閉回路を備えたものにおいて、上記油圧ポンプと同軸駆動される容量操作用油圧ポンプを備え、上記油圧ポンプからの作動油の洩れによって該閉回路の油量が減少しその油圧が低下した場合には、上記容量操作用油圧ポンプからの吐出油の一部を上記閉回路に補給し、これによって該閉回路の必要油量を確保するようにしたものである。
ところが、特許文献１及び特許文献２に示されたものでは、共に、閉回路からの洩れ油量が大きくなり、この洩れ油量が補給用の油圧ポンプ（特許文献１では上記補給ポンプ、特許文献２では上記容量操作用油圧ポンプ）を上回ると、該補給用油圧ポンプ備えているにも拘らず、その吐出量では上記洩れ油量を補充し切れず、該閉回路の作動油不足を解消できなくなるという問題が起こり得る。
However, in both of those disclosed in
さらに、上記特許文献１に示されたものでは、
（イ）作業用アクチュエータとなる油圧シリンダには常にピストンの低圧側にチャージング圧が作用する構成であることからチャージング圧力分だけ出力が低下する。また、上記閉回路に作動油不足が生じ、上記補給ポンプからの吐出油が上記閉回路に補給されると、その分だけ上記作業用アクチュエータへの供給油量が減少し、該作業用アクチュエータの出力低下を招来する、
（ロ）上記作業用アクチュエータが油圧シリンダであって、特に伸長側油室と縮小側油室の面積比が大きい場合には、シリンダ縮小時における伸長側油室からの排出油量が過大となり、チャージング圧確保用バルブの容量を越え、該バルブの適正な機能が損なわれる、（ハ）例えば、作業用アクチュエータとして、油圧モータ等の外部ドレーンを必要とするアクチュエータを使用すると、補給ポンプからの吐出油の一部が系外に洩れ、上記閉回路に必要な油量を確保できない、
等の問題があり、これらのことから、上記作業用アクチュエータとしては限られた構造のものしか適用できない、という問題もある。
Furthermore, in what was shown by the said
(A) Since the charging cylinder always has a charging pressure acting on the low pressure side of the piston, the output is reduced by the charging pressure. In addition, when there is a shortage of hydraulic oil in the closed circuit and the oil discharged from the replenishment pump is replenished to the closed circuit, the amount of oil supplied to the work actuator is reduced accordingly, and the work actuator Incurring a drop in output,
(B) When the working actuator is a hydraulic cylinder and the area ratio between the extension side oil chamber and the reduction side oil chamber is large, the amount of oil discharged from the extension side oil chamber when the cylinder is reduced becomes excessive. The capacity of the valve for securing the charging pressure is exceeded, and the proper function of the valve is impaired. (C) For example, if an actuator that requires an external drain such as a hydraulic motor is used as a working actuator, Part of the discharged oil leaks out of the system and the amount of oil required for the closed circuit cannot be secured.
Therefore, there is a problem that only a limited structure can be applied as the working actuator.
そこで本願発明では、閉回路への作動油の補充を的確に行なうことで該閉回路の作動油量を常時適正に維持し得るようにしたチャージングポンプ回路を提案することを目的としてなされたものである。 Accordingly, the present invention has been made for the purpose of proposing a charging pump circuit capable of maintaining the amount of hydraulic oil in the closed circuit properly at all times by accurately replenishing the closed circuit with hydraulic oil. It is.
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。 In the present invention, the following configuration is adopted as a specific means for solving such a problem.
本願の第１の発明では、駆動源２０で駆動される第１の油圧ポンプＰ１からの作動油によって油圧モータ４を駆動し得るようにした閉回路２１と、該閉回路２１からの作動油の洩れに応じて該閉回路２１に作動油を補充する第２の油圧ポンプＰ２を備えた閉回路のチャージングポンプ回路において、上記第２の油圧ポンプＰ２による作動油の補充不足を補う第３の油圧ポンプＰ３を備え、上記第３の油圧ポンプＰ３は少なくとも上記第２の油圧ポンプＰ２による上記閉回路２１への作動油の補充が追従しない場合に上記閉回路２１に作動油を供給することを特徴としている。
In the first invention of the present application, the closed
本願の第２の発明では、上記第１の発明に係る閉回路のチャージングポンプ回路において、上記第２の油圧ポンプＰ２と上記閉回路２１の間にチエック弁１４を介してチャージングライン２２を設けるとともに、上記第３の油圧ポンプＰ３の吐出ライン２３を分岐ライン２４にて上記チャージングライン２２に接続し、さらに上記チャージングライン２２にチャージングリリーフ弁１２を設け、上記第１の油圧ポンプＰ１と上記第２の油圧ポンプＰ２を同軸駆動するとともに、上記第１の油圧ポンプＰ１がレギュレータ７に供給される油圧によって容量が制御される可変容量ポンプであって、上記レギュレータ７にはパイロット弁５から上記第２の油圧ポンプＰ２の吐出流量に比例した圧力が供給され、且つ上記パイロット弁５の下流の圧力が上記チャージングリリーフ弁１２によって一定に保持される一方、上記パイロット弁５の上流側に、上記第３の油圧ポンプＰ３から吐出される作動油が所定の圧力に減圧されたのち絞り１１を介して供給されることを特徴としている。
In the second invention of the present application, in the closed circuit charging pump circuit according to the first invention, the
本願の第３の発明では、上記第１の発明に係る閉回路のチャージングポンプ回路において、上記第２の油圧ポンプＰ２と上記閉回路２１の間にチエック弁１４を介してチャージングライン２２を設けるとともに、上記第３の油圧ポンプＰ３の吐出ライン２３を分岐ライン２４にて上記チャージングライン２２に接続し、さらに上記チャージングライン２２にチャージングリリーフ弁１２を設け、上記第１の油圧ポンプＰ１と上記第２の油圧ポンプＰ２を同軸駆動するとともに、上記第１の油圧ポンプＰ１がレギュレータ７に供給される油圧によって容量が制御される可変容量ポンプであって、上記レギュレータ７にはパイロット弁５から上記第２の油圧ポンプＰ２の吐出流量に比例した圧力が供給され、且つ上記パイロット弁５の下流側圧力が上記チャージングリリーフ弁１２によって一定に保持される一方、上記第３の油圧ポンプＰ３から吐出される作動油を、上記チャージングライン２２における上記パイロット弁５の下流側で且つ上記チエック弁１４の上流側に、所定の圧力に減圧されたのち供給されることを特徴としている。
In the third invention of the present application, in the closed circuit charging pump circuit according to the first invention, the
本願の第４の発明では、上記第２又は第３の発明に係る閉回路のチャージングポンプ回路において、上記第３の油圧ポンプＰ３の上記吐出ライン２３に切換弁９を備え、上記油圧モータ４を駆動しないときには上記切換弁９によって上記閉回路２１への作動油の供給を阻止することを特徴としている。
According to a fourth invention of the present application, in the closed circuit charging pump circuit according to the second or third invention, a switching valve 9 is provided in the
本願の第５の発明では、上記第１の発明に係る閉回路のチャージングポンプ回路において、上記第３の油圧ポンプＰ３が作業機に備えられたアクチュエータを駆動する油圧ポンプ３で構成され、上記アクチュエータは上記油圧モータ４の駆動状態下では作動中又は作動待機状態にあることを特徴としている。
According to a fifth invention of the present application, in the closed circuit charging pump circuit according to the first invention, the third hydraulic pump P3 is composed of a
本願の第６の発明では、上記第１の発明に係る閉回路のチャージングポンプ回路において、上記第３の油圧ポンプＰ３が電動油圧ポンプ１５で構成され、該第３の油圧ポンプＰ３は上記閉回路２１からの作動油の洩れに応じて該閉回路２１への作動油の供給が制御されることを特徴としている。
In a sixth invention of the present application, in the closed circuit charging pump circuit according to the first invention, the third hydraulic pump P3 is constituted by an electric
本願の第７の発明では、上記第１の発明に係る閉回路のチャージングポンプ回路において、上記第２の油圧ポンプＰ２を複数のポンプで構成したことを特徴としている。 The seventh invention of the present application is characterized in that, in the closed circuit charging pump circuit according to the first invention, the second hydraulic pump P2 is composed of a plurality of pumps.
本願発明では次のような効果が得られる。 In the present invention, the following effects can be obtained.
（ａ）本願の第１の発明に係る閉回路のチャージングポンプ回路によれば、駆動源２０で駆動される第１の油圧ポンプＰ１からの作動油によって油圧モータ４を駆動し得るようにした閉回路２１と、該閉回路２１からの作動油の洩れに応じて該閉回路２１に作動油を補充する第２の油圧ポンプＰ２を備えた閉回路のチャージングポンプ回路において、上記第２の油圧ポンプＰ２による作動油の補充不足を補う第３の油圧ポンプＰ３を備え、上記第３の油圧ポンプＰ３は少なくとも上記第２の油圧ポンプＰ２による上記閉回路２１への作動油の補充が追従しない場合に上記閉回路２１に供給する作動油を増大するようにしているので、上記油圧モータ４等からの作動油の洩れ量が上記第２の油圧ポンプＰ２の吐出流量を越え、該第２の油圧ポンプＰ２からの吐出流量では上記洩れ量を補充することができないような場合でも、上記第３の油圧ポンプＰ３から上記閉回路２１へ作動油が供給されることで上記洩れ量が確実に補充され、上記油圧モータ４の適正な出力特性が確保される。
(A) According to the closed circuit charging pump circuit of the first invention of the present application, the
さらに、上記閉回路２１においては、上記油圧モータ４の負荷の増大に伴って該閉回路２１内の油圧が上昇するとき、これに対応して上記油圧モータ４等からの作動油の洩れ量が増大するものであるところ、この洩れ量が過度に増大したときの緊急避難的な対策として上記第３の油圧ポンプＰ３から上記閉回路２１へ供給する吐出油を増大するようにしたものであり、該第３の油圧ポンプＰ３によって作動油を増大して補充する時間が上記油圧モータ４の全運転時間に占める割合はそう高くはない。従って、上記第２の油圧ポンプＰ２の容量設定に際して、上記閉回路２１における作動油の洩れが過度に増加しない状態、即ち、上記油圧モータ４の常用使用状態を基準として上記第２の油圧ポンプＰ２の容量設定を行なうことで、例えば、上記第２の油圧ポンプＰ２の容量を、過度の作動油漏れにも該第２の油圧ポンプＰ２によって対処できるように該第２の油圧ポンプＰ２の容量を大き目に設定する場合に比して、該第２の油圧ポンプＰ２の容量を比較的小さく抑えることができ、その結果、油圧系全体としてのエネルギー損失を低く抑えることができる。
Further, in the closed
（ｂ）本願の第２、第３の発明に係る閉回路のチャージングポンプ回路によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記第２の油圧ポンプＰ２と上記閉回路２１の間にチエック弁１４を介してチャージングライン２２を設けるとともに、上記第３の油圧ポンプＰ３の吐出ライン２３を上記チャージングライン２２に接続し、さらに上記チャージングライン２２にチャージングリリーフ弁１２を設けているため、作動油の洩れによって上記閉回路２１内の油圧が低下した場合、上記チャージングライン２２から上記チエック弁１４を介して上記第２の油圧ポンプＰ２からの吐出油が上記閉回路２１側に供給される。
(B) According to the closed circuit charging pump circuit according to the second and third aspects of the present invention, the following specific effects can be obtained in addition to the effects described in (a) above. That is, in the present invention, the
この場合、上記第２の油圧ポンプ２からの吐出油量によって上記閉回路２１側の洩れ量を補充できるときには、上記チャージングライン２２の油圧が上記チャージングリリーフ弁１２において規定される油圧以下には低下しないため、上記第３の油圧ポンプＰ３側からの作動油の供給は行なわれないが、上記第２の油圧ポンプＰ２からの吐出油量のみでは上記閉回路２１側の洩れ量を補充できないときには、上記チャージングライン２２の油圧が上記チャージングリリーフ弁１２において規定される油圧以下に低下することから、上記第３の油圧ポンプＰ３側からの作動油が上記チャージングライン２２に追加的に供給されて該チャージングライン２２の油圧が上記チャージングリリーフ弁１２によって規定された油圧に維持され、該チャージングライン２２と上記閉回路２１の間の差圧に対応する量が該閉回路２１側へ供給され、その作動油不足が未然に且つ確実に回避される。 即ち、この発明によれば、簡単な構成で、上記閉回路２１における作動油の洩れ量の増大に対応して、上記第２の油圧ポンプＰ２と第３の油圧ポンプＰ３の双方から上記閉回路２１に作動油を供給して作動油不足を回避できるものであって、油圧系の適正な作動特性の維持と低コスト化の両立が図れるものである。
In this case, when the leakage amount on the closed
（ｃ）特に、第２の発明では、上記第１の油圧ポンプＰ１と上記第２の油圧ポンプＰ２を同軸駆動するとともに、上記第１の油圧ポンプＰ１をレギュレータ７に供給される油圧によって容量が制御される可変容量ポンプとし、上記レギュレータ７にパイロット弁５から上記第２の油圧ポンプＰ２の吐出流量に比例した圧力を供給するとともに、上記パイロット弁５の下流の圧力を上記チャージングリリーフ弁１２によって一定に保持する一方、上記パイロット弁５の上流側に、上記第３の油圧ポンプＰ３から吐出される作動油を所定の圧力に減圧したのち絞り１１を介して供給するようにしている。
(C) In particular, in the second invention, the first hydraulic pump P1 and the second hydraulic pump P2 are coaxially driven, and the first hydraulic pump P1 has a capacity due to the hydraulic pressure supplied to the
従って、上記第１の油圧ポンプＰ１の回転数が上記駆動源の回転数の増加に応じて増加されるとともに、その容量が、上記駆動源の回転数の増加に応じて増加される上記第２の油圧ポンプＰ２の吐出流量に比例した圧力が上記パイロット弁５から上記レギュレータ７に供給されることで増加される制御形態、即ち、上記駆動源の回転数の増加に応じて上記第１の油圧ポンプＰ１の回転数と容量が共に増加される制御特性をもつものにおいて、上記パイロット弁５の上流側に上記第３の油圧ポンプＰ３から吐出される作動油を供給したとしても（即ち、上記第２の油圧ポンプＰ２の吐出油量とは別に上記第３の油圧ポンプＰ３からの油量が追加供給されても）、この第３の油圧ポンプＰ３からの吐出油は所定の圧力に減圧されたのち上記絞り１１を介して供給されることで、その供給油量は上記絞り１１の前後の差圧に対応した油量に規制されるので、上記第２の油圧ポンプＰ２の吐出流量に比例した圧力が上記パイロット弁５から上記レギュレータ７に供給されることで上記第１の油圧ポンプＰ１の容量が増加されるという制御特性は略維持されることになる。
Accordingly, the rotation speed of the first hydraulic pump P1 is increased according to the increase in the rotation speed of the drive source, and the capacity thereof is increased according to the increase in the rotation speed of the drive source. A control mode in which the pressure proportional to the discharge flow rate of the hydraulic pump P2 is supplied from the
また、上記閉回路２１での作動油の洩れが増加し、これに伴って上記チャージングライン２２の油圧が、上記パイロット弁５の上流側及び下流側でそれぞれ低下する場合、この油圧の低下に伴い、上記絞り１１の上流側と下流側の間の差圧に応じた油量が上記第３の油圧ポンプＰ３から上記チャージングライン２２側へ供給されるので、上記閉回路２１での作動油の洩れに伴う作動油不足が確実に回避されることになる。
Further, when hydraulic fluid leakage in the closed
（ｄ）本願の第３の発明に係る閉回路のチャージングポンプ回路では、上記（ａ）(ｂ)に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記第１の油圧ポンプＰ１と上記第２の油圧ポンプＰ２を同軸駆動するとともに、上記第１の油圧ポンプＰ１をレギュレータ７に供給される油圧によって容量が制御される可変容量ポンプとし、上記レギュレータ７にパイロット弁５から上記第２の油圧ポンプＰ２の吐出流量に比例した圧力を供給するとともに、上記パイロット弁５の下流の圧力を上記チャージングリリーフ弁１２によって一定に保持する一方、上記パイロット弁５の上流側に、上記第３の油圧ポンプＰ３から吐出される作動油を所定の圧力に減圧したのち絞り１１を介して供給するようにしている。
(D) In the closed circuit charging pump circuit according to the third invention of the present application, in addition to the effects described in (a) and (b) above, the following specific effects are obtained. That is, in the present invention, the first hydraulic pump P1 and the second hydraulic pump P2 are driven coaxially, and the capacity of the first hydraulic pump P1 is controlled by the hydraulic pressure supplied to the
従って、上記第１の油圧ポンプＰ１の回転数が上記駆動源の回転数の増加に応じて増加されるとともに、その容量が、上記駆動源の回転数の増加に応じて増加される上記第２の油圧ポンプＰ２の吐出流量に比例した圧力が上記パイロット弁５から上記レギュレータ７に供給されることで増加される制御形態、即ち、上記駆動源の回転数の増加に応じて上記第１の油圧ポンプＰ１の回転数と容量が共に増加される制御特性をもつものにおいて、上記パイロット弁５の上流側に上記第３の油圧ポンプＰ３から吐出される作動油を供給したとしても（即ち、上記第２の油圧ポンプＰ２の吐出油量とは別に上記第３の油圧ポンプＰ３からの油量が追加供給されても）、この第３の油圧ポンプＰ３からの吐出油は所定の圧力に減圧されたのち上記絞り１１を介して供給されることで、その供給油量は上記絞り１１の前後の差圧に対応した油量に規制されるので、上記第２の油圧ポンプＰ２の吐出流量に比例した圧力が上記パイロット弁５から上記レギュレータ７に供給されることで上記第１の油圧ポンプＰ１の容量が増加されるという制御特性は略維持されることになる。
Accordingly, the rotation speed of the first hydraulic pump P1 is increased according to the increase in the rotation speed of the drive source, and the capacity thereof is increased according to the increase in the rotation speed of the drive source. A control mode in which the pressure proportional to the discharge flow rate of the hydraulic pump P2 is supplied from the
また、上記閉回路２１での作動油の洩れが増加し、これに伴って上記チャージングライン２２の油圧が、上記パイロット弁５の上流側及び下流側でそれぞれ低下する場合、この油圧の低下に伴い、上記絞り１１の上流側と下流側の間の差圧に応じた油量が上記第３の油圧ポンプＰ３から上記チャージングライン２２側へ供給されるので、上記閉回路２１での作動油の洩れに伴う作動油不足が確実に回避されることになる。
Further, when hydraulic fluid leakage in the
（e）本願の第４の発明に係る閉回路のチャージングポンプ回路では、上記（c）又は（d）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記第３の油圧ポンプＰ３の上記吐出ライン２３に切換弁９を備え、上記油圧モータ４を駆動しないときには上記切換弁９によって上記閉回路２１への作動油の供給を阻止するようにしているので、上記油圧モータ４を駆動しないときには、上記第３の油圧ポンプＰ３の吐出油量の全量を上記油圧モータ４以外のアクチュエータの駆動に用いることで、該アクチュエータの必要油量を確保することができる。
(E) In the closed circuit charging pump circuit according to the fourth invention of the present application, in addition to the effect described in the above (c) or (d), the following specific effect is obtained. That is, in the present invention, the switching line 9 is provided in the
（ｅ）本願の第５の発明に係る閉回路のチャージングポンプ回路によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記第３の油圧ポンプＰ３を作業機に備えられたアクチュエータを駆動する油圧ポンプ３で構成するとともに、上記アクチュエータを、上記油圧モータ４の駆動状態下では作動中又は作動待機状態とするように構成しているので、上記油圧モータ４の駆動状態下では、上記アクチュエータが作動中又は作動待機状態であって、上記第３の油圧ポンプＰ３から作動油が吐出されている。
(E) According to the closed circuit charging pump circuit of the fifth invention of the present application, the following specific effects can be obtained in addition to the effects described in (a) above. That is, according to the present invention, the third hydraulic pump P3 is constituted by the
従って、係る状態においては、上記第３の油圧ポンプＰ３からの吐出油を上記閉回路２１への作動油の洩れ補充に充てることができ、例えば、アクチュエータの作動中又は作動待機状態において余剰油を単にタンク側にリターンさせる構成とする場合に比して、油圧系全体のエネルギー損失を低減させて高効率化を図ることができる。
Therefore, in such a state, the oil discharged from the third hydraulic pump P3 can be used for replenishing the leakage of hydraulic oil to the
さらに、上記第３の油圧ポンプＰ３は、上記油圧モータ４の作動中、常時作動油を吐出するが、この第３の油圧ポンプＰ３の吐出油量は、アクチュエータの作動の確実性を担保する等の観点から、該アクチュエータの必要油量よりも多目に設定されており、この多目に設定された油量は、上記アクチュエータの作動中にはその一部が余剰油として、また上記アクチュエータの作動待機状態ではその全量が余剰油として、それぞれタンクに戻される。この場合、上記アクチュエータの作動中又は作動待機状態下において上記第３の油圧ポンプＰ３から吐出される作動油を上記閉回路２１の作動油洩れの補充用に用いることで、余剰油としてタンクに戻される油量を減少させることができ、その分だけ油圧系全体のエネルギー損失を低減させて高効率化を図ることが可能となる。
Further, the third hydraulic pump P3 constantly discharges hydraulic oil while the
また、例えば、上記第１の油圧ポンプＰ１からの吐出油によって駆動される上記油圧モータ４を走行式作業機の駆動源として利用する場合には、該第１の油圧ポンプＰ１とは異なる別の油圧ポンプからの吐出油をブレーキ機構のブレーキ圧として用いることが必要であるが、この場合、上記第３の油圧ポンプＰ３をブレーキ圧確保用の油圧ポンプとして利用したとき、ブレーキ非作動時にはブレーキ圧確保用の油圧が無駄となるが、このブレーキ圧確保用の油圧を上記閉回路２１の作動油の洩れ補充に利用することで、作動油の有効利用、延いては油圧系全体のエネルギー損失を低減させて高効率化を図ることができる。
Further, for example, when the
（ｆ）本願の第６の発明に係る閉回路のチャージングポンプ回路によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記第３の油圧ポンプＰ３が電動油圧ポンプ１５で構成され、該第３の油圧ポンプＰ３は上記閉回路２１からの作動油の洩れに応じて該閉回路２１への作動油の供給が制御されるようにしているので、上記閉回路２１を含む油圧回路全体の構成を維持したまま、上記第３の油圧ポンプＰ３を付設するという簡単な構成によって、上記閉回路２１の作動油の洩れに対する上記第２の油圧ポンプＰ２からの作動油の補充不足を補うことができる。
(F) According to the closed circuit charging pump circuit of the sixth invention of the present application, the following specific effects can be obtained in addition to the effects described in (a) above. That is, in the present invention, the third hydraulic pump P3 is constituted by the electric
（ｇ）本願の第７の発明に係る閉回路のチャージングポンプ回路によれば、上記（ａ）に記載の効果に加えて以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明のチャージングポンプ回路では、上記第２の油圧ポンプＰ２を複数のポンプで構成しているので、通常ならば作動油の洩れが顕著になるところ、この洩れの補充がより効果的に行なわれ、閉回路における作動油不足が未然に且つ確実に回避される。 (G) According to the closed circuit charging pump circuit of the seventh invention of the present application, in addition to the effect described in the above (a), the following specific effects can be obtained. That is, in the charging pump circuit of the present invention, since the second hydraulic pump P2 is composed of a plurality of pumps, the leakage of hydraulic oil is usually remarkable. The shortage of hydraulic oil in the closed circuit can be avoided in advance without fail.
以下、本願発明を、軌道上を走行する鉄輪と路面を走行するタイヤ輪を備えた車体に、高所作業機等の作業機を搭載してなる軌陸車の油圧回路を例にとり、幾つかの好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。 Hereinafter, the invention of the present application will be described with reference to an example of a hydraulic circuit of a railroad vehicle in which a work machine such as an aerial work machine is mounted on a vehicle body provided with an iron wheel that runs on a track and a tire wheel that runs on a road surface. This will be specifically described based on a preferred embodiment.
Ｉ：第１の実施形態
図１には、本願発明の第１の実施形態に係るチャージングポンプ回路を備えた軌陸車の油圧回路図を示しており、同図において符号２０は、次述の閉回路用油圧ポンプ１とチャージング用油圧ポンプ２及び作業機用油圧ポンプ３を同軸駆動するエンジンである。
I: First Embodiment FIG. 1 shows a hydraulic circuit diagram of a railroad vehicle equipped with a charging pump circuit according to a first embodiment of the present invention. In the figure,
上記閉回路用油圧ポンプ１は、特許請求の範囲中の「第１の油圧ポンプＰ１」に該当するものであって、上記エンジン２０の回転数に基づいてその回転数が増減制御されるとともに、後述するレギュレータ７を介してその容量が増減制御される可変容量ポンプで構成される。この閉回路用油圧ポンプ１の二つの吐出ポート１ａ，１ｂには、それぞれライン２１ａ，２１ｂを介して油圧モータ４の二つの入力ポート４ａ，４ｂに接続されており、これら各ライン２１ａ，２１ｂで閉回路２１が構成され、上記閉回路用油圧ポンプ１の吐出方向及び吐出量によって上記油圧モータ４の回転方向及び回転速度が制御され、軌陸車の進行方向と走行速度がコントロールされる。
The closed-circuit
ここで、上記油圧モータ４は、軌陸車の鉄輪の駆動源となるものであり、従って、軌陸車の鉄輪走行時における走行方向は上記閉回路用油圧ポンプ１の作動油吐出方向によって、また走行速度は上記閉回路用油圧ポンプ１の回転数と容量によって、それぞれ制御される。
Here, the
一方、上記閉回路２１内の作動油の油量は、上記油圧モータ４や閉回路用油圧ポンプ等からの作動油の洩れによって減少し、この作動油の減少は上記油圧モータ４の出力低下、走行速度の低下として現れ、何れも軌陸車の性能低下につながることから、係る作動油不足を回避することが必要である。なお、以下の説明においては、この作動油の洩れとして、油圧モータ４からの洩れを代表して説明を行う。
On the other hand, the amount of hydraulic oil in the
このため、上記チャージング用油圧ポンプ２（特許請求の範囲中の「第２の油圧ポンプＰ２」に該当する）を設け、該チャージング用油圧ポンプ２からの吐出油を上記閉回路２１に補充するようにしている。即ち、上記チャージング用油圧ポンプ２の吐出ポートに接続されたチャージングライン２２を、上記閉回路２１のライン２１ａとライン２１ｂにそれぞれチエック弁１４を介して接続し、上記チャージング用油圧ポンプ２からの吐出油を上記閉回路２１側へ供給し得るようにしている。また、上記チャージングライン２２にはチャージングリリーフ弁１２が設けられている。このチャージングリリーフ弁１２の設定圧は、上記閉回路２１に必要とされる圧力に設定される。
Therefore, the charging hydraulic pump 2 (corresponding to “second hydraulic pump P2” in the claims) is provided, and the
さらに、この実施形態では、上記チャージング用油圧ポンプ２の吐出圧を上記閉回路用油圧ポンプ１の容量制御圧として利用するようにしている。即ち、上記チャージングライン２２にはパイロット弁５が介設されるとともに、該パイロット弁５からの圧力ライン２５は、４ポート三位置電磁切換式の方向切換弁６を介して、上記閉回路用油圧ポンプ１のレギュレータ７の二つの入力ポート７ａ，７ｂに対して選択的に接続可能とされている。
Furthermore, in this embodiment, the discharge pressure of the charging
上記パイロット弁５は、三ポート二位置油圧切換式の方向切換弁で構成され、上記チャージング用油圧ポンプ２から上記チャージングライン２２へ吐出される作動油の一部を、上記方向切換弁６を介して上記レギュレータ７側へ供給するようになっている。また、上記チャージングライン２２の上記パイロット弁５側への油圧取出位置よりも上流側には絞り１９が設けられ、該絞り１９の上流側と下流側からそれぞれパイロット圧が取り出されて上記パイロット弁５の左右のパイロットポートに導入されている。従って、上記パイロット弁５の弁開度、即ち、上記方向切換弁６側への供給油量は、上記絞り１９の上流側と下流側の差圧に応じて設定され、差圧が大きいほど供給油量が増大するようになっている。
The
ここで、上記方向切換弁６を介して上記レギュレータ７の一方の入力ポート７ａに上記パイロット弁５からの作動油（即ち、制御油）が入力された場合には、上記閉回路用油圧ポンプ１の一方の吐出ポート１ａから作動油が吐出されて上記油圧モータ４が一方向へ回転されるとともに、上記レギュレータ７への供給油量に対応したポンプ容量とされ、該ポンプ容量とその回転数に応じて軌陸車の走行速度が設定される。なお、上記レギュレータ７の他方の入力ポート７ｂに上記パイロット弁５からの制御油が入力された場合も、同様に他方向への制御が行われる。
Here, when hydraulic oil (that is, control oil) from the
上記作業機用油圧ポンプ３は、作業機側に作動油を供給するものであるが、それと同時に、後述のように特許請求の範囲中の「第３の油圧ポンプＰ３」としても機能するもので、大小二容量切換式の可変容量ポンプで構成されている。そして、この作業機用油圧ポンプ３には、レギュレータ１８とパイロットシリンダ１７が備えられており、該作業機用油圧ポンプ３から吐出される作動油は、吐出ライン２３を介してシーケンス弁８に供給される。そして、上記パイロットシリンダ１７に電磁切換弁１３側からパイロット圧が導入されたときには、該パイロットシリンダ１７によって上記レギュレータ１８が小容量側へ作動され、上記作業機用油圧ポンプ３のポンプ容量が小容量に設定される。これに対して、上記パイロットシリンダ１７に上記電磁切換弁１３側からのパイロット圧が導入されていないときには、上記レギュレータ１８が大容量側へ復帰作動し、上記作業機用油圧ポンプ３のポンプ容量が大容量に設定される。
The working machine
上記シーケンス弁８には、上記油圧モータ４で駆動される鉄輪にブレーキ力を付与するブレーキ機構（図示省略）にブレーキ圧を供給するライン２８と、作業機（例えば、クレーン機構）のアクチュエータに作動油を供給するライン２９が接続されている。ここで、上記作業機用油圧ポンプ３は、上述のように、ブレーキ圧源として利用されることから、上記油圧モータ４の作動中は常時作動状態にあって上記シーケンス弁８側へ作動油を供給していることが必要であり、このため、この実施形態では上述のように、上記閉回路用油圧ポンプ１及び上記チャージング用油圧ポンプ２と共に、上記エンジン２０によって駆動させるようにしている。
The
以上のような構成の油圧系によれば、上記エンジン２０によって上記閉回路用油圧ポンプ１が駆動されると、該閉回路用油圧ポンプ１からの作動油の吐出方向及び吐出油量に応じて上記油圧モータ４が軌陸車を所定速度で前進あるいは後進させる。また、上記チャージング用油圧ポンプ２からの吐出油量に対応した制御圧を受けて上記レギュレータ７が所定方向へ所定量だけ作動することで上記閉回路用油圧ポンプ１の作動油吐出方向（即ち、上記油圧モータ４の回転方向）とポンプ容量が増減制御される。
According to the hydraulic system having the above-described configuration, when the closed circuit
ここで、上記油圧モータ４における作動油の洩れが少ない場合には、上記閉回路２１の油圧が基準圧近くに維持されており、従って、上記チャージング用油圧ポンプ２からの作動油の補充は十分に行われる。この場合、パイロット弁５下流側圧力は上記チャージングリリーフ弁１２によって設定圧に保持され、余剰油は該チャージングリリーフ弁１２からタンクに戻される。
Here, when there is little leakage of hydraulic oil in the
一方、例えば、油圧モータ４が高負荷運転されて該油圧モータ４からの作動油の洩れが増加し、その油圧が上記チャージングリリーフ弁１２の設定圧以下に低下すると、上記チャージング用油圧ポンプ２から吐出される作動油が増加し、該閉回路２１内の漏れ油量が補充される。従って、上記閉回路２１の作動油不足が未然に防止され、上記閉回路用油圧ポンプ１による上記油圧モータ４の駆動特性が適正に維持される。
On the other hand, for example, when the
ところが、以上のような作動油の補充による効果は、上記チャージング用油圧ポンプ２からの吐出油量によって上記閉回路２１側の漏れ油量が補われることを前提として成立するものであって、例えば、上記閉回路２１側の漏れ油量が上記チャージング用油圧ポンプ２からの吐出油量を上回った状態では、いくら上記チャージング用油圧ポンプ２側から作動油を補充しても、上記閉回路２１の作動油不足を解消することはできない。このような状態は、例えば、上記油圧モータ４が高負荷運転されるような場合、例えば、鉄輪の走行抵抗が過大であるとか、登坂走行状態であるとか、作業車が重量物を牽引して走行するような場合に起こり得るものである。
However, the effect of the above-described replenishment of hydraulic oil is established on the assumption that the amount of oil leaked on the
このように、上記チャージング用油圧ポンプ２の吐出油量によって上記閉回路２１側の漏れ油量を補えなくなった場合の対策として、この実施形態では次述のように、上記作業機用油圧ポンプ３を利用するようにしている。
As described above, as a countermeasure when the amount of oil leaked from the closed
即ち、上記作業機用油圧ポンプ３の吐出ライン２３から分岐ライン２４を設け、その下流端を上記チャージングライン２２の上記チャージング用油圧ポンプ２と上記パイロット弁５の中間位置に接続している。さらに、この分岐ライン２４には、油圧作動式の切換弁９と、減圧弁１０及びオリフィス１１が、上流側から下流側へ向けて順次設けられている。
That is, a
上記切換弁９のパイロットポートには、上記パイロットライン３１が接続されており、上記電磁切換弁１３の切換えに伴って切換えられる。具体的には、上記電磁切換弁１３は上記油圧モータ４の作動時にはＯＦＦ作動とされ、上記パイロットライン３１にパイロット圧を供給するように構成されている。従って、上記切換弁９は、上記油圧モータ４の作動時には、上記パイロットライン３１からのパイロット圧を受けて、上記分岐ライン２４を開き、上記吐出ライン２３側の作動油を上記減圧弁１０及びオリフィス１１を介して上記チャージングライン２２側へ供給することになる。この場合、上述のように、上記パイロットシリンダ１７にも上記パイロット圧が供給されており、上記作業機用油圧ポンプ３のポンプ容量が小容量に設定されているため、上記分岐ライン２４から上記チャージングライン２２側への作動油の供給油量は、上記油圧モータ４の非作動時よりも少ないものとなっている。これにより、ポンプ３の吐出流量を作業時の低回転時に設定された大流量から、軌陸車を走行する高回転時のチャージング用に適した小流量に抑えている。
The
これに対して、上記油圧モータ４の作動時には、上記電磁切換弁１３がＯＮ作動とされ、上記パイロットライン３１にパイロット圧が供給されないため、上記切換弁９によって上記分岐ライン２４が開成され、上記チャージングライン２２側への作動油の供給は停止される。なお、この場合、上述のように、上記パイロットシリンダ１７にも上記パイロット圧が供給されないため、上記作業機用油圧ポンプ３のポンプ容量は大容量に設定されており、作業中におけるポンプ回転数が低い状態において上記シーケンス弁８を介して接続されるアクチュエータの必要油量が確保される。
On the other hand, when the
上記減圧弁１０は、上記分岐ライン２４のオリフィス１１上流の最高油圧を規定するもので、この実施形態では、装置の設定圧を上記チャージングリリーフ弁１２の設定圧よりも高い圧力に設定している。
The
上記オリフィス１１は、上記吐出ライン２３の作動油が上記分岐ライン２４を介して上記チャージングライン２２側へ過度に供給され、上記シーケンス弁８側への供給油量が過度に減量されてアクチュエータの作動に悪影響が及ぶのを回避することと、該オリフィス１１の前後（即ち、上記減圧弁１０の下流側と上記チャージングライン２２側）に差圧を発生させ、差圧に対応する油量を上記チャージングライン２２側へ供給すること、を目的とするものである。
In the
このような構成とすることで、以下のような作用効果が得られる。 By adopting such a configuration, the following operational effects can be obtained.
（イ） この実施形態のチャージングポンプ回路によれば、エンジン２０で駆動される閉回路用油圧ポンプ１からの作動油によって油圧モータ４を駆動し得るようにした閉回路２１と、該閉回路２１からの作動油の洩れに応じて該閉回路２１に作動油を補充するチャージング用油圧ポンプ２を備えたものにおいて、上記チャージング用油圧ポンプ２による作動油の補充不足を補うために上記作業機用油圧ポンプ３を備える。そして、上記作業機用油圧ポンプ３を、上記チャージング用油圧ポンプ２による上記閉回路２１への作動油の補充が追従しない場合に上記閉回路２１に供給する作動油を増大するようにしているので、上記油圧モータ４等からの作動油の洩れ量が上記チャージング用油圧ポンプ２の吐出流量を越え、該チャージング用油圧ポンプ２からの吐出流量では上記洩れ量を補充することができないような場合でも、上記作業機用油圧ポンプ３から上記閉回路２１へ作動油が供給されることで上記洩れ量が確実に補充され、上記油圧モータ４の適正な出力特性が確保されることになる。
(A) According to the charging pump circuit of this embodiment, the
（ロ） 上記閉回路２１においては、上記油圧モータ４の負荷の増大に伴って該閉回路２１内の油圧が上昇するとき、これに対応して上記油圧モータ４等からの作動油の洩れ量が増大するものであるところ、この洩れ量が過度に増大したときの緊急避難的な対策として上記作業機用油圧ポンプ３から上記閉回路２１へ供給する吐出油を増大するようにしたものであり、該作業機用油圧ポンプ３によって作動油を増大して補充する時間が上記油圧モータ４の全運転時間に占める割合はそう高くはないことから、上記チャージング用油圧ポンプ２の容量設定に際して、上記閉回路２１における作動油の洩れが過度に増加しない状態、即ち、上記油圧モータ４の常用使用状態を基準として上記チャージング用油圧ポンプ２の容量設定を行なうことで、例えば、上記チャージング用油圧ポンプ２の容量を、過度の作動油漏れにも該チャージング用油圧ポンプ２によって対処できるように該チャージング用油圧ポンプ２の容量を大き目に設定する場合に比して、該チャージング用油圧ポンプ２の容量を比較的小さく抑えることができ、その結果、油圧系全体としてのエネルギー損失を低く抑えることができる。
(B) In the
（ハ） 本実施形態のチャージングポンプ回路では、少なくとも上記チャージング用油圧ポンプ２と上記閉回路２１の間に上記チエック弁１４を介して上記チャージングライン２２を設けるとともに、上記作業機用油圧ポンプ３の吐出ライン２３を上記チャージングライン２２に接続し、さらに上記チャージングライン２２にチャージングリリーフ弁１２を設けている。このため、作動油の洩れによって上記閉回路２１内の油圧が低下した場合、上記チャージングライン２２から上記チエック弁１４を介して上記チャージング用油圧ポンプ２からの吐出油が上記閉回路２１側に供給される。
(C) In the charging pump circuit of the present embodiment, the charging
この場合、上記チャージング用油圧ポンプ２からの吐出油量によって上記閉回路２１側の洩れ量を補充できるときには、上記チャージングライン２２の油圧が上記チャージングリリーフ弁１２において規定される油圧以下には低下しないため、上記作業機用油圧ポンプ３側からの作動油の供給は行なわれない。しかし、上記チャージング用油圧ポンプ２からの吐出油量のみでは上記閉回路２１側の洩れ量を補充できないときには、上記チャージングライン２２の油圧が上記チャージングリリーフ弁１２において規定される油圧以下に低下することから、上記作業機用油圧ポンプ３側からの作動油が上記チャージングライン２２に追加的に供給されて該チャージングライン２２の油圧が上記チャージングリリーフ弁１２によって規定された油圧に維持され、該チャージングライン２２と上記閉回路２１の間の差圧に対応する油量が該閉回路２１側へ供給され、その作動油不足が未然に且つ確実に回避される。即ち、簡単な構成で、上記閉回路２１における作動油の洩れ量の増大に対応して、上記チャージング用油圧ポンプ２と作業機用油圧ポンプ３の双方から上記閉回路２１に作動油を供給して作動油不足を回避できるものであって、油圧系の適正な作動特性の維持と低コスト化の両立が図れるものである。
In this case, when the leakage amount on the
（ニ） 上記閉回路用油圧ポンプ１と上記チャージング用油圧ポンプ２を同軸駆動するとともに、上記閉回路用油圧ポンプ１を上記レギュレータ７に供給される油圧によって容量が制御される可変容量ポンプとし、上記レギュレータ７に上記パイロット弁５から上記チャージング用油圧ポンプ２の吐出流量に比例した圧力を供給するとともに、上記パイロット弁５の下流の圧力を上記チャージングリリーフ弁１２によって一定に保持する。さらに、上記パイロット弁５の上流側に、上記作業機用油圧ポンプ３から吐出される作動油を所定の圧力に減圧したのち上記オリフィス１１を介して供給するようにしている。
(D) The closed circuit
係る構成により、上記閉回路用油圧ポンプ１の回転数が上記エンジン２０の回転数の増加に応じて増加されるとともに、その容量が、上記エンジン２０の回転数の増加に応じて増加される上記チャージング用油圧ポンプ２の吐出流量に比例した圧力が上記パイロット弁５から上記レギュレータ７に供給されることで増加されるという制御形態、即ち、上記エンジン２０の回転数の増加に応じて上記閉回路用油圧ポンプ１の回転数と容量が共に増加されるという制御特性をもつ油圧回路構成において、上記パイロット弁５の上流側に上記作業機用油圧ポンプ３から吐出される作動油を供給したとしても（即ち、上記チャージング用油圧ポンプ２の吐出油量とは別に上記作業機用油圧ポンプ３からの油量が追加供給されても）、この作業機用油圧ポンプ３からの吐出油は上記減圧弁１０において所定の圧力に減圧されたのち上記オリフィス１１を介して供給されることで、その供給油量は上記オリフィス１１の前後の差圧に対応した油量に規制される。従って、上記チャージング用油圧ポンプ２の吐出流量に比例した圧力が上記パイロット弁５から上記レギュレータ７に供給されることで上記閉回路用油圧ポンプ１の容量が増加される、という制御特性は略維持されることになる。
With this configuration, the rotational speed of the closed circuit
なお、この場合、「制御特性は略維持される」ものであって、上記作業機用油圧ポンプ３からの作動油の補充を行なわない場合と同一の制御特性が得られるものではなく、「制御特性の傾向が維持される」ものである。従って、上記作業機用油圧ポンプ３からの作動油の補充が行なわれる場合の制御特性を、該補充が行なわれない場合の制御特性に可及的に近づけるためには、上記パイロット弁５のバネ圧を調整すれば良い。
In this case, the “control characteristics are substantially maintained”, and the same control characteristics as in the case where the hydraulic oil from the working machine
また、上記閉回路２１での作動油の洩れが増加し、これに伴って上記チャージングライン２２の油圧が、上記パイロット弁５の上流側及び下流側でそれぞれ低下する場合、この油圧の低下に伴い、上記オリフィス１１の上流側と下流側の間の差圧に応じた油量が上記作業機用油圧ポンプ３から上記チャージングライン２２側へ供給されるので、上記閉回路２１での作動油の洩れに伴う作動油不足は確実に回避されることになる。
Further, when hydraulic fluid leakage in the
（ホ） 上記作業機用油圧ポンプ３の上記吐出ライン２３に上記切換弁９を備え、上記油圧モータ４を駆動しないときには上記切換弁９によって上記閉回路２１への作動油の供給を阻止するようにしているので、上記油圧モータ４を駆動しないときには、上記作業機用油圧ポンプ３の吐出油量の全量を上記油圧モータ４以外のアクチュエータの駆動に用いることで、該アクチュエータの必要油量を確保することができる。
(E) The switching line 9 is provided in the
（ヘ） 上記作業機用油圧ポンプ３を作業機に備えられたアクチュエータを駆動する油圧ポンプとして構成するとともに、上記アクチュエータを、上記油圧モータ４の駆動状態下では作動中又は作動待機状態とするように構成しているので、上記油圧モータ４の駆動状態下においては、上記アクチュエータが作動中又は作動待機状態となっており、上記作業機用油圧ポンプ３からは作動油が吐出されている。
(F) The work machine
従って、係る状態においては、上記作業機用油圧ポンプ３からの吐出油を上記閉回路２１への作動油の洩れ補充に充てることができ、例えば、アクチュエータの作動中又は作動待機状態において余剰油を単にタンク側にリターンさせる構成とする場合に比して、油圧系全体のエネルギー損失を低減させて高効率化を図ることができる。
Therefore, in such a state, the oil discharged from the work machine
さらに、上記作業機用油圧ポンプ３は、上記油圧モータ４の作動中、常時作動油を吐出するが、この作業機用油圧ポンプ３の吐出油量は、アクチュエータの作動の確実性を担保する等の観点から、該アクチュエータの必要油量よりも多目に設定されており、この多目に設定された油量は、上記アクチュエータの作動中にはその一部が余剰油として、また上記アクチュエータの作動待機状態ではその全量が余剰油として、それぞれタンクに戻される。この場合、上記アクチュエータの作動中又は作動待機状態下において上記作業機用油圧ポンプ３から吐出される作動油を上記閉回路２１の作動油洩れの補充用に用いることで、余剰油としてタンクに戻される油量を減少させることができ、その分だけ油圧系全体のエネルギー損失を低減させて高効率化を図ることが可能となる。
Further, the working machine
また、この実施形態では、上記閉回路用油圧ポンプ１からの吐出油によって駆動される上記油圧モータ４を軌陸車の駆動源として利用するとともに、上記作業機用油圧ポンプ３をブレーキ圧確保用の油圧ポンプとして利用しているので、ブレーキ非作動時にはブレーキ圧確保用の油圧が無駄となるが、このブレーキ圧確保用の油圧を上記閉回路２１の作動油の洩れ補充に利用することで、作動油の有効利用、延いては油圧系全体のエネルギー損失を低減させて高効率化を図ることができる。
Further, in this embodiment, the
ＩＩ：第２の実施形態
図２には、本願発明の第２の実施形態に係るチャージングポンプ回路を備えた軌陸車の油圧回路図を示している。この実施形態は、上記第１の実施形態に係る油圧回路構成を基本とするものであって、これと異なる点は、上記分岐ライン２４の接続構成である。
II: Second Embodiment FIG. 2 shows a hydraulic circuit diagram of a railway vehicle including a charging pump circuit according to a second embodiment of the present invention. This embodiment is based on the hydraulic circuit configuration according to the first embodiment, and is different from this in the connection configuration of the
即ち、上記第１の実施形態では、図１に示すように、上記分岐ライン２４の下流端を上記チャージングライン２２の上記チャージング用油圧ポンプ２と上記パイロット弁５の中間位置に接続していたのに対して、この実施形態では図２に示すように、上記分岐ライン２４の下流端を上記チャージングライン２２の上記パイロット弁５の下流側に接続した点である。
That is, in the first embodiment, as shown in FIG. 1, the downstream end of the
このような接続構成を採用した場合には、上記閉回路用油圧ポンプ１の回転数が上記エンジン２０の回転数の増加に応じて増加されるとともに、その容量が、上記エンジン２０の回転数の増加に応じて増加される上記チャージング用油圧ポンプ２の吐出流量に比例した圧力が上記パイロット弁５から上記レギュレータ７に供給されることで増加されるという制御形態、即ち、上記駆動源の回転数の増加に応じて上記閉回路用油圧ポンプ１の回転数を容量が共に増加されるという制御特性をもつ油圧回路構成において、上記パイロット弁５の下流側に上記作業機用油圧ポンプ３から吐出される作動油を供給したとしても（即ち、上記チャージング用油圧ポンプ２の吐出油量とは別に上記作業機用油圧ポンプ３からの油量が追加供給されても）、この作業機用油圧ポンプ３からの吐出油は上記減圧弁１０において所定の圧力に減圧されたのち上記オリフィス１１を介して上記パイロット弁５の下流側に供給されることから、その供給油量は上記オリフィス１１の前後の差圧に対応した油量に規制され、その結果、上記チャージング用油圧ポンプ２の吐出流量に比例した圧力が上記パイロット弁５から上記レギュレータ７に供給されることで上記閉回路用油圧ポンプ１の容量が増加される、という制御特性が略維持されることになる。
When such a connection configuration is adopted, the rotational speed of the closed circuit
また、上記構成によれば、例えば、上記減圧弁１０の設定圧を、上記チャージングリリーフ弁１２の設定圧と同等または少し低めに設定しておけば、上記パイロット弁５の下流側の油圧と上記作業機用油圧ポンプ３からの吐出油の油圧の間に差が無い場合（即ち、上記閉回路２１での作動油の洩れを上記チャージングライン２２から供給される作動油で補充し得る状態下）には上記作業機用油圧ポンプ３からの作動油の供給は行なわれないが、上記パイロット弁５の下流側の油圧と上記作業機用油圧ポンプ３からの吐出油の油圧の間に差が生じた場合（即ち、上記閉回路２１での作動油の洩れを上記チャージングライン２２から供給される作動油で補充し切れない状態下）には、この差圧に応じた油量が上記作業機用油圧ポンプ３からチャージングライン２２側へ供給されることになる。即ち、上記閉回路２１での作動油の洩れが増加し、チャージング用油圧ポンプ２からの作動油の補充不足が生じたときにだけ、上記作業機用油圧ポンプ３からの作動油によって上記不足分が補われることとなり、上記閉回路２１での作動油の洩れに伴う作動油不足が確実に回避されることになる。
Further, according to the above configuration, for example, if the set pressure of the
上記以外の構成及び作用効果は、上記第１の実施形態の場合と同様であるので、図２の各構成要素に、図１の各構成要素に付したと同じ符号を付した上で、該第１の実施形態の該当説明を援用し、ここでの説明を省略する。 Since the configuration and operation other than the above are the same as in the case of the first embodiment, each component in FIG. 2 is given the same reference numeral as that in each component in FIG. The corresponding description of the first embodiment is used, and the description here is omitted.
ＩＩＩ：第３の実施形態
図３には、本願発明の第３の実施形態に係るチャージングポンプ回路を備えた軌陸車の油圧回路図を示している。この実施形態は、上記第１の実施形態に係る油圧回路構成を基本とするものであって、これと異なる点は、上記チャージング用油圧ポンプ２による作動油の補充が追いつかない場合に、この補充不足を補うための第３の油圧ポンプＰ３として、上記作業機用油圧ポンプ３を用いるのではなく、該作業機用油圧ポンプ３とは別に、補充専用の電動油圧ポンプ１５を備え、該電動油圧ポンプ１５から吐出される作動油を、ライン３３を介して、上記チャージングライン２２の上記チャージング用油圧ポンプ２と上記パイロット弁５の中間位置に供給するようにした点である。
III: Third Embodiment FIG. 3 shows a hydraulic circuit diagram of a railway vehicle including a charging pump circuit according to a third embodiment of the present invention. This embodiment is based on the hydraulic circuit configuration according to the first embodiment, and is different from this in that when the hydraulic oil replenishment by the charging
係る構成とすることで、上記閉回路２１を含む油圧回路全体の構成を維持したまま、上記電動油圧ポンプ１５を付設するという簡単な構成によって、上記閉回路２１の作動油の洩れに対する上記チャージング用油圧ポンプ２からの作動油の補充不足を補うことができる。
With this configuration, the charging for the hydraulic fluid leakage of the closed
上記以外の構成及び作用効果は、上記第１の実施形態の場合と同様であるので、図３の各構成要素に、図１の各構成要素に付したと同じ符号を付した上で、該第１の実施形態の該当説明を援用し、ここでの説明を省略する。
なお、以上の説明では、１つの油圧ポンプに１つの油圧モータを接続した閉回路を用いて説明を行ってきたが、軌陸車では、駆動される鉄輪を複数構成することもでき、例えば４つの鉄輪にそれぞれ独立して油圧モータを接続し、１つの油圧ポンプで４つの油圧モータを駆動する閉回路を構成することができる。このような複数の油圧モータを使用した閉回路では作動油の洩れも顕著になるため、このような閉回路に本願のチャージングポンプ回路を適用すると洩れの補充がより効果的に行える。
Since the configuration and operation other than the above are the same as in the case of the first embodiment, each component in FIG. 3 is assigned the same reference numeral as that in each component in FIG. The corresponding description of the first embodiment is used, and the description here is omitted.
In the above description, a closed circuit in which one hydraulic motor is connected to one hydraulic pump has been described. However, in a railway vehicle, a plurality of driven iron wheels can be configured. It is possible to configure a closed circuit in which a hydraulic motor is connected to each iron wheel independently, and four hydraulic motors are driven by one hydraulic pump. In such a closed circuit using a plurality of hydraulic motors, the leakage of hydraulic oil becomes significant. Therefore, when the charging pump circuit of the present application is applied to such a closed circuit, the leakage can be replenished more effectively.
１ ・・閉回路用油圧ポンプ（閉回路用油圧ポンプＰ１）
２ ・・チャージング用油圧ポンプ（チャージング用油圧ポンプＰ２）
３ ・・作業機用油圧ポンプ（第３の油圧ポンプＰ３）
４ ・・油圧モータ
５ ・・パイロット弁
６ ・・方向切換弁
７ ・・レギュレータ
８ ・・シーケンス弁
９ ・・切換弁
１０ ・・減圧弁
１１ ・・オリフィス（絞り）
１２ ・・リリーフ弁
１３ ・・電磁切換弁
１４ ・・チエック弁
１５ ・・電動油圧ポンプ（第３の油圧ポンプＰ３）
１６ ・・モータ
１７ ・・パイロットシリンダ
１８ ・・レギュレータ
２０ ・・エンジン
２１ ・・閉回路
２２ ・・チャージングライン
２３ ・・吐出ライン
２４ ・・分岐ライン
２５〜２９ ・・ライン
３１ ・・パイロットライン
３２ ・・モータ
３３ ・・ライン
1 .. Closed circuit hydraulic pump (closed circuit hydraulic pump P1)
2 ..Charging hydraulic pump (charging hydraulic pump P2)
3 ・ ・ Hydraulic pump for work machines (Third hydraulic pump P3)
4 ··
12 ..
16 ··
Claims (7)
上記第２の油圧ポンプ（Ｐ２）による作動油の補充不足を補う第３の油圧ポンプ（Ｐ３）を備え、
上記第３の油圧ポンプ（Ｐ３）は少なくとも上記第２の油圧ポンプ（Ｐ２）による上記閉回路（２１）への作動油の補充が追従しない場合に上記閉回路（２１）に作動油を供給することを特徴とする閉回路のチャージングポンプ回路。 A closed circuit (21) configured to be able to drive the hydraulic motor (4) with hydraulic oil from the first hydraulic pump (P1) driven by the drive source (20), and an operation from the closed circuit (21) In a closed circuit charging pump circuit comprising a second hydraulic pump (P2) for replenishing the closed circuit (21) with hydraulic oil in response to oil leakage,
A third hydraulic pump (P3) that compensates for insufficient hydraulic oil replenishment by the second hydraulic pump (P2);
The third hydraulic pump (P3) supplies hydraulic oil to the closed circuit (21) when at least replenishment of hydraulic oil to the closed circuit (21) by the second hydraulic pump (P2) does not follow. A closed circuit charging pump circuit.
上記第２の油圧ポンプ（Ｐ２）と上記閉回路（２１）の間にチエック弁（１４）を介してチャージングライン（２２）を設けるとともに、上記第３の油圧ポンプ（Ｐ３）の吐出ライン（２３）を分岐ライン（２４）にて上記チャージングライン（２２）に接続し、さらに上記チャージングライン（２２）にチャージングリリーフ弁（１２）を設け、
上記第１の油圧ポンプ（Ｐ１）と上記第２の油圧ポンプ（Ｐ２）を同軸駆動するとともに、
上記第１の油圧ポンプ（Ｐ１）がレギュレータ（７）に供給される油圧によって容量が制御される可変容量ポンプであって、上記レギュレータ（７）にはパイロット弁（５）から上記第２の油圧ポンプ（Ｐ２）の吐出流量に比例した圧力が供給され、且つ上記パイロット弁（５）の下流の圧力が上記チャージングリリーフ弁（１２）によって一定に保持される一方、
上記パイロット弁（５）の上流側に、上記第３の油圧ポンプ（Ｐ３）から吐出される作動油が所定の圧力に減圧されたのち絞り（１１）を介して供給されることを特徴とする閉回路のチャージングポンプ回路。 In claim 1,
A charging line (22) is provided between the second hydraulic pump (P2) and the closed circuit (21) via a check valve (14), and a discharge line of the third hydraulic pump (P3) ( 23) is connected to the charging line (22) at the branch line (24), and a charging relief valve (12) is provided on the charging line (22).
The first hydraulic pump (P1) and the second hydraulic pump (P2) are driven coaxially,
The first hydraulic pump (P1) is a variable displacement pump whose displacement is controlled by the hydraulic pressure supplied to the regulator (7). The regulator (7) includes a pilot valve (5) to the second hydraulic pressure. While a pressure proportional to the discharge flow rate of the pump (P2) is supplied and the pressure downstream of the pilot valve (5) is held constant by the charging relief valve (12),
The hydraulic oil discharged from the third hydraulic pump (P3) is supplied to the upstream side of the pilot valve (5) through a throttle (11) after being reduced to a predetermined pressure. Closed circuit charging pump circuit.
上記第２の油圧ポンプ（Ｐ２）と上記閉回路（２１）の間にチエック弁（１４）を介してチャージングライン（２２）を設けるとともに、上記第３の油圧ポンプ（Ｐ３）の吐出ライン（２３）を分岐ライン（２４）にて上記チャージングライン（２２）に接続し、さらに上記チャージングライン（２２）にチャージングリリーフ弁（１２）を設け、
上記第１の油圧ポンプ（Ｐ１）と上記第２の油圧ポンプ（Ｐ２）を同軸駆動するとともに、
上記第１の油圧ポンプ（Ｐ１）がレギュレータ（７）に供給される油圧によって容量が制御される可変容量ポンプであって、上記レギュレータ（７）にはパイロット弁（５）から上記第２の油圧ポンプ（Ｐ２）の吐出流量に比例した圧力が供給され、且つ上記パイロット弁（５）の下流側圧力が上記チャージングリリーフ弁（１２）によって一定に保持される一方、
上記第３の油圧ポンプ（Ｐ３）から吐出される作動油を、上記チャージングライン（２２）における上記パイロット弁（５）の下流側で且つ上記チエック弁（１４）の上流側に、所定の圧力に減圧されたのち供給されることを特徴とする閉回路のチャージングポンプ回路。 In claim 1,
A charging line (22) is provided between the second hydraulic pump (P2) and the closed circuit (21) via a check valve (14), and a discharge line of the third hydraulic pump (P3) ( 23) is connected to the charging line (22) at the branch line (24), and a charging relief valve (12) is provided on the charging line (22).
The first hydraulic pump (P1) and the second hydraulic pump (P2) are driven coaxially,
The first hydraulic pump (P1) is a variable displacement pump whose displacement is controlled by the hydraulic pressure supplied to the regulator (7). The regulator (7) includes a pilot valve (5) to the second hydraulic pressure. While a pressure proportional to the discharge flow rate of the pump (P2) is supplied and the downstream pressure of the pilot valve (5) is held constant by the charging relief valve (12),
The hydraulic oil discharged from the third hydraulic pump (P3) is supplied at a predetermined pressure to the charging line (22) downstream of the pilot valve (5) and upstream of the check valve (14). A closed-circuit charging pump circuit which is supplied after being decompressed.
上記第３の油圧ポンプ（Ｐ３）の上記吐出ライン（２３）に切換弁（９）を備え、上記油圧モータ（４）を駆動しないときには上記切換弁（９）によって上記閉回路（２１）への作動油の供給を阻止することを特徴とする閉回路のチャージングポンプ回路。 In claim 2 or 3,
The discharge line (23) of the third hydraulic pump (P3) is provided with a switching valve (9), and when the hydraulic motor (4) is not driven, the switching valve (9) opens the closed circuit (21). A closed circuit charging pump circuit characterized in that the supply of hydraulic fluid is blocked.
上記第３の油圧ポンプ（Ｐ３）が作業機に備えられたアクチュエータを駆動する油圧ポンプ（３）で構成され、上記アクチュエータは上記油圧モータ（４）の駆動状態下では作動中又は作動待機状態にあることを特徴とする閉回路のチャージングポンプ回路。 In claim 1,
The third hydraulic pump (P3) is composed of a hydraulic pump (3) that drives an actuator provided in the work implement, and the actuator is in operation or in an operation standby state under the drive state of the hydraulic motor (4). A closed circuit charging pump circuit, characterized in that:
上記第３の油圧ポンプ（Ｐ３）が電動油圧ポンプ（１５）で構成され、該第３の油圧ポンプ（Ｐ３）は上記閉回路（２１）からの作動油の洩れに応じて該閉回路（２１）への作動油の供給が制御されることを特徴とする閉回路のチャージングポンプ回路。 In claim 1,
The third hydraulic pump (P3) is constituted by an electric hydraulic pump (15), and the third hydraulic pump (P3) corresponds to the closed circuit (21 in response to leakage of hydraulic oil from the closed circuit (21). A closed-circuit charging pump circuit characterized in that the supply of hydraulic oil to is controlled.
上記第２の油圧ポンプ（Ｐ２）が複数のポンプで構成されることを特徴とする閉回路のチャージングポンプ回路。 In claim 1,
A closed circuit charging pump circuit, wherein the second hydraulic pump (P2) comprises a plurality of pumps.
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