本發(fā)明涉及建筑機械的油壓驅動系統(tǒng)。

背景技術：

在如油壓挖掘機或油壓起重機那樣的建筑機械中，由油壓驅動系統(tǒng)驅動各部。在這樣的油壓驅動系統(tǒng)中，利用從執(zhí)行器返回至儲罐的工作油再生能量。

例如，專利文獻1中公開了形成為在油壓挖掘機的動臂下降時再生能量的結構的油壓驅動系統(tǒng)。該油壓驅動系統(tǒng)包括：向動臂缸供給工作油的泵；驅動泵的發(fā)動機；以及再生馬達，動臂下降時從動臂缸排出的工作油被引導至該再生馬達。這些泵、發(fā)動機以及再生馬達配置于同軸上。更詳細地，發(fā)動機的輸出軸與泵的旋轉軸連結，泵的旋轉軸與再生馬達的旋轉軸連結。

現(xiàn)有技術文獻：

專利文獻：

專利文獻1:日本特開2008-128478號公報。

技術實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題：

建筑機械的油壓驅動系統(tǒng)中，作為向執(zhí)行器供給工作油的泵，例如經常使用具有相同程度的容量的兩個泵。該情況下，將兩個泵并聯(lián)排列時，為了從與發(fā)動機直接連接的泵向另一泵傳遞動力，需要多個較大的齒輪，成本、重量以及空間成為問題。因此，期望將兩個泵配置于同軸上。

然而，在像專利文獻1中公開的油壓驅動系統(tǒng)那樣再生馬達和泵配置于同軸上的結構中，如果進一步使其他泵介于例如泵和再生馬達之間，則從發(fā)動機到再生馬達為止的長度變長。因此，若沒有至少在一個方向上較大的空間，就無法設置它們的組裝體，組裝體向建筑機械的搭載受到約束。

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠將多個泵配置于同軸上、同時縮短發(fā)動機、多個泵以及再生馬達的組裝體的全長的建筑機械的油壓驅動系統(tǒng)。

解決問題的手段：

為了解決上述問題，本發(fā)明的建筑機械的油壓驅動系統(tǒng)具備：向旋轉馬達供給工作油且具有第一旋轉軸的第一泵；向動臂缸供給工作油且具有與所述第一旋轉軸連結的第二旋轉軸的第二泵；具有與所述第一旋轉軸或所述第二旋轉軸連結的輸出軸的發(fā)動機；在所述第一泵和所述第二泵之間安裝于所述第一旋轉軸和/或所述第二旋轉軸的從動齒輪；與所述從動齒輪嚙合的驅動齒輪；具有向所述驅動齒輪傳遞動力的第三旋轉軸的再生馬達；以及，將旋轉減速時從所述旋轉馬達排出的工作油向所述再生馬達引導的旋轉用再生切換閥、和將動臂下降時從所述動臂缸排出的工作油向所述再生馬達引導的動臂用再生切換閥中的至少一方。

根據上述結構，旋轉減速時和/或動臂下降時再生馬達中生成的轉矩通過驅動齒輪及從動齒輪向第一泵和第二泵的旋轉軸傳遞。由此，可以利用由再生馬達回收的能量輔助第一泵和第二泵的驅動（能量的再生）。而且，由于從動齒輪處于第一泵和第二泵之間，因此能夠將再生馬達配置于第一泵和/或第二泵的側方。因此，能夠縮短發(fā)動機、第一泵和第二泵以及再生馬達的組裝體的全長。

所述驅動齒輪的齒數可以比所述從動齒輪的齒數少。根據該結構，從驅動齒輪朝向從動齒輪旋轉速度減少。因此，能夠根據其減速比而使用小型的油壓馬達作為再生馬達，能夠降低成本。

亦可在所述再生馬達的所述第三旋轉軸和所述驅動齒輪之間，配置有能夠實現(xiàn)從所述第三旋轉軸向所述驅動齒輪的單向的動力傳遞的單向離合器。根據該結構，可以在不再生能量時，防止因發(fā)動機的動力而使再生馬達的第三旋轉軸旋轉。由此，能夠進一步抑制能量的浪費。

亦可使所述再生馬達為傾轉角能變更的可變容量型的馬達，上述油壓驅動系統(tǒng)具備：調節(jié)所述再生馬達的傾轉角的再生馬達調節(jié)器；以及，在通過所述旋轉用再生切換閥向所述再生馬達引導工作油時，以旋轉體的旋轉速度越快而所述再生馬達的傾轉角越大的形式，控制所述再生調節(jié)器的控制裝置。根據該結構，能夠進行與旋轉速度相應的適當的能量回收。

亦可使所述再生馬達為傾轉角能變更的可變容量型的馬達，上述油壓驅動系統(tǒng)具備：調節(jié)所述再生馬達的傾轉角的再生馬達調節(jié)器；以及，在通過所述動臂用再生切換閥向所述再生馬達引導工作油時，以從動臂操作閥輸出的先導壓越大而所述再生馬達的傾轉角越大的形式，控制所述再生馬達調節(jié)器的控制裝置。根據該結構，能夠進行與動臂下降的速度相應的適當的能量回收。

亦可使所述從動齒輪連結所述第一旋轉軸和所述第二旋轉軸。根據該結構，不需要連結第一旋轉軸和第二旋轉軸的連結器，能夠削減部件數量。

發(fā)明效果：

根據本發(fā)明，能夠將多個泵配置于同軸上，同時縮短發(fā)動機、多個泵以及再生馬達的組裝體的全長。

附圖說明

圖1是根據本發(fā)明一實施形態(tài)的油壓驅動系統(tǒng)的概略結構圖；

圖2是作為建筑機械的一個例子的油壓挖掘機的側視圖；

圖3是發(fā)動機、第一泵和第二泵以及再生馬達的組裝體的一部分的剖視圖。

具體實施方式

圖1示出根據本發(fā)明一實施形態(tài)的建筑機械的油壓驅動系統(tǒng)1，圖2示出搭載有該油壓驅動系統(tǒng)1的建筑機械10。圖2所示的建筑機械10為油壓挖掘機，但本發(fā)明亦可適用于油壓起重機等其他建筑機械。

油壓驅動系統(tǒng)1中，作為油壓執(zhí)行器包括圖2所示的動臂缸11、斗桿缸12以及鏟斗缸13，并且包括圖1所示的旋轉馬達14和未圖示的左右一對行駛馬達。又，油壓驅動系統(tǒng)1包括：向包含旋轉馬達14的多個執(zhí)行器供給工作油的第一泵21；和向包含動臂缸11的多個執(zhí)行器供給工作油的第二泵24。另外，圖1中，為了簡化圖面，省略了除旋轉馬達14和動臂缸11以外的執(zhí)行器。

在本實施形態(tài)中，建筑機械10為自行駛式油壓挖掘機，但在建筑機械10為搭載于船舶的油壓挖掘機的情況下，包括駕駛室的旋轉體可旋轉地支持于船體。

第一泵21以及第二泵24與發(fā)動機15配置在同軸上，并由發(fā)動機15驅動。更詳細地，第一泵21具有第一旋轉軸22，第二泵24具有第二旋轉軸25，發(fā)動機15具有輸出軸16。在本實施形態(tài)中，第一泵21的第一旋轉軸22和第二泵24的第二旋轉軸25通過后述的從動齒輪35連結。又，在本實施形態(tài)中，第一泵21的第一旋轉軸22和發(fā)動機15的輸出軸16通過圖示省略的連結器連結，但亦可使第二泵24的第二旋轉軸25與發(fā)動機15的輸出軸16連結（換而言之，亦可按照發(fā)動機15、第二泵24、第一泵21的順序排列）。

第一泵21和第二泵24的各個是傾轉角能變更的可變容量型的泵（斜板泵或者斜軸泵）。第一泵21的傾轉角通過第一泵調節(jié)器23調節(jié)，第二泵24的傾轉角通過第二泵調節(jié)器26調節(jié)。第一泵21以及第二泵24的吐出流量可以以負控制（negativecontrol）方式控制，也可以以正控制（positivecontrol）方式進行控制。即，第一泵調節(jié)器23和第二泵調節(jié)器26可以通過油壓運作，也可以通過電信號運作。

第一流路41從第一泵21延伸至儲罐，第二流路61從第二泵24延伸至儲罐。另外，圖1中，僅畫出流路41、61的上游側部分。

在第一流路41上，配置有包括旋轉控制閥44的多個控制閥（第一控制閥組）。第一平行管路42從第一流路41進行分支，通過該第一平行管路42向第一流路41上的所有控制閥引導工作油。同樣地，在第二流路61上，配置有包括動臂控制閥64的多個控制閥（第二控制閥組）。第二平行管路62從第二流路61進行分支，通過該第二平行管路62向第二流路61上的所有控制閥引導工作油。

旋轉控制閥44控制對旋轉馬達14的工作油的供給和排出。具體而言，旋轉控制閥44通過左旋轉供給管路51和右旋轉供給管路52與旋轉馬達14連接。又，旋轉控制閥44上連接有儲罐管路43。

左旋轉供給管路51和右旋轉供給管路52彼此通過橋接路53連接。橋接路53上相互逆向地設置有一對泄壓閥54。在左旋轉供給管路51和右旋轉供給管路52之間，以繞過各泄壓閥54的形式設置有旁通路55，各旁通路55上設置有止回閥56。橋接路53中泄壓閥54之間的部分與儲罐管路57連接。

旋轉控制閥44的先導端口通過左旋轉先導管路46和右旋轉先導管路47與旋轉操作閥45連接。旋轉操作閥45包括操作桿，向旋轉控制閥44輸出與操作桿的操作量相應大小的先導壓。

動臂控制閥64控制對動臂缸11的工作油的供給和排出。具體而言，動臂控制閥64通過動臂上升供給管路68以及動臂下降供給管路69與動臂缸11連接。又，動臂控制閥64上連接有儲罐管路63。

動臂控制閥64的先導端口通過動臂上升先導管路66和動臂下降先導管路67與動臂操作閥65連接。動臂操作閥65包括操作桿，向動臂控制閥64輸出與操作桿的操作量相應大小的先導壓。

而且，在本實施形態(tài)中，油壓驅動系統(tǒng)1形成為能夠再生旋轉減速時以及動臂下降時的能量的結構。作為出于該目的的結構，油壓驅動系統(tǒng)1包括再生馬達27、旋轉用再生切換閥73以及動臂用再生切換閥74。但是，亦可僅設置旋轉用再生切換閥73和動臂用再生切換閥74中的任一方，從而僅再生旋轉減速時或動臂下降時的能量。

關于旋轉側的結構，在左旋轉供給管路51和右旋轉供給管路52之間，設置有用于選擇它們中的任一個的切換閥71。切換閥71在本實施形態(tài)中是電磁閥（solenoidvalve），但也可以是單純的高壓選擇閥。切換閥71通過旋轉再生管路72與再生馬達27連接。而且，旋轉再生管路72的中途設置有旋轉用再生切換閥73。

旋轉用再生切換閥73可以在阻斷旋轉再生管路72的非回收位置、和開放旋轉再生管路72的（換而言之，將旋轉再生管路72的上游側部分與下游側部分連通的）回收位置之間進行切換。切換閥71以及旋轉用再生切換閥73由控制裝置8控制。另外，圖1中，為了簡化圖面，僅畫出一部分的控制線。

左旋轉先導管路46上設置有用于檢測左旋轉操作時從旋轉操作閥45輸出的先導壓的第一壓力計83，右旋轉先導管路47上設置有用于檢測右旋轉操作時從旋轉操作閥45輸出的先導壓的第二壓力計84。另外，在切換閥71為單純的高壓選擇閥的情況下，作為旋轉用壓力計，可采用形成為能夠選擇性地檢測旋轉先導管路46、47中較高一方的先導壓的結構的一個壓力計。

控制裝置8在進行左旋轉操作時（即，第一壓力計83檢測的先導壓大于零時），將切換閥71切換至將排出側的右旋轉供給管路52和再生管路72連通的第一位置，在進行右旋轉操作時（即，第二壓力計84檢測的先導壓大于零時），將切換閥71切換至將排出側的左旋轉供給管路51和再生管路72連通的第二位置。

又，控制裝置8在左旋轉減速時（即，第一壓力計83檢測的先導壓減少時）以及右旋轉減速時（即，第二壓力計84檢測的先導壓減少時），將旋轉用再生切換閥73切換至回收位置，除左旋轉減速時及右旋轉減速時以外，將旋轉用再生切換閥73維持在非回收位置。即，在左旋轉減速時以及右旋轉減速時，旋轉用再生切換閥73將從旋轉馬達14排出的工作油向再生馬達27引導。

關于動臂側的結構，動臂用再生切換閥74設置于動臂上升供給管路68的中途。動臂用再生切換閥74通過動臂再生管路75與再生馬達27連接。在本實施形態(tài)中，旋轉再生管路72和動臂再生管路75的下游側部分彼此匯合而構成一條匯合路。

動臂用再生切換閥74可以在阻斷動臂再生管路75的非回收位置、和開放動臂再生管路75的（換而言之，將動臂上升供給管路68的動臂缸11側的部分與動臂再生管路75連通的）回收位置之間進行切換。動臂用再生切換閥74由控制裝置8控制。

動臂下降先導管路67上設置有用于檢測動臂下降操作時從動臂操作閥65輸出的先導壓的第三壓力計85。另一方面，在動臂上升供給管路68中，在動臂缸11和動臂用再生切換閥74之間，設置有用于檢測動臂下降時從動臂缸11排出的工作油的壓力的第四壓力計86。

控制裝置8在動臂下降時（即，第三壓力計85檢測的先導壓大于零時），將動臂用再生切換閥74切換至回收位置，除動臂下降時以外，將動臂用再生切換閥74維持在非回收位置。即，在動臂下降時，動臂用再生切換閥74將從動臂缸11排出的工作油向再生馬達27引導。

在本實施形態(tài)中，再生馬達27是傾轉角能變更的可變容量型的馬達（斜板馬達或者斜軸馬達）。再生馬達27的傾轉角通過再生馬達調節(jié)器29調節(jié)。在本實施形態(tài)中，再生馬達調節(jié)器29通過電信號運作。即，再生馬達調節(jié)器29由控制裝置8控制。例如，在再生馬達27為斜板馬達的情況下，再生馬達調節(jié)器29可以是以電氣形式改變作用于與馬達的斜板連結的卷軸（spool）的油壓的調節(jié)器，也可以是與馬達的斜板連結的電動執(zhí)行器。

控制裝置8與測定發(fā)動機15的轉速的第一轉速計81連接。例如，在通過旋轉用再生切換閥73向再生馬達27引導工作油的旋轉減速時，控制裝置8控制再生馬達調節(jié)器29以成為以下傾轉角：足以吸收根據某發(fā)動機轉速時旋轉馬達14的恒定轉速所求出的流量的傾轉角。

或者，亦可使控制裝置8與檢測包括駕駛室的旋轉體的旋轉速度的旋轉速度檢測器（未圖示）連接。作為旋轉速度檢測器，可使用測定旋轉馬達14的轉速的轉速計，亦可使用設置于駕駛室的加速度計。而且，在通過旋轉用再生切換閥73向再生馬達27引導工作油的旋轉減速時，控制裝置8以旋轉體的旋轉速度越快再生馬達27的傾轉角越大的形式，控制再生馬達調節(jié)器29。由此，能夠進行與旋轉速度相應的適當的能量回收。

另一方面，在通過動臂用再生切換閥74向再生馬達27引導工作油的動臂下降時，控制裝置8以從動臂操作閥65輸出的先導壓（即，動臂下降先導管路67的壓力）越大再生馬達27的傾轉角越大的形式，控制再生馬達調節(jié)器29。由此，能夠進行與動臂下降的速度相應的適當的能量回收。

再生馬達27具有第三旋轉軸28。在本實施形態(tài)中，旋轉減速時以及動臂下降時再生馬達27中生成的轉矩，從第三旋轉軸28通過單向離合器（onewayclutch）31、中繼軸32、驅動齒輪33、中間齒輪（idlergear）34以及從動齒輪35向第一泵21的第一旋轉軸22和第二泵24的第二旋轉軸25傳遞。由此，能夠利用由再生馬達27回收的能量輔助第一泵21和第二泵24的驅動（能量的再生）。以下，參照圖3詳細說明其動力傳遞結構。

在本實施形態(tài)中，再生馬達27在第一泵21的側方以使雙方的旋轉軸22、28相互平行的形式配置。但是，亦可使再生馬達27在第二泵24的側方以使雙方的旋轉軸25、28相互平行的形式配置。

第一泵21具有容納圖示省略的泵機構的殼體21a。第一旋轉軸22的第二泵24側的端部通過軸承21b支持于殼體21a。同樣地，第二泵24具有容納圖示省略的泵機構的殼體24a。第二旋轉軸25的第一泵21側的端部通過軸承24b支持于殼體24a。在殼體21a和殼體24a之間，形成有向側方開口的齒輪空間。

從動齒輪35配置于第一泵21和第二泵24之間。在本實施形態(tài)中，從動齒輪35安裝于第一泵21的第一旋轉軸22和第二泵24的第二旋轉軸25上。即，從動齒輪35具有跨越第一旋轉軸22和第二旋轉軸25而延伸的筒狀的中心部，發(fā)揮連結第一旋轉軸22和第二旋轉軸25的作用。

再生馬達27具有容納圖示省略的馬達結構的殼體27a。容納驅動齒輪33的外殼91一體地形成于該殼體27a上。驅動齒輪33通過軸承36支持于外殼91。

動力從再生馬達27的第三旋轉軸28向驅動齒輪33傳遞。在本實施形態(tài)中，中繼軸32一體地形成于驅動齒輪33，在該中繼軸32和第三旋轉軸28之間，配置有單向離合器31。單向離合器31能夠實現(xiàn)從第三旋轉軸28向驅動齒輪33的單向的動力傳遞。

驅動齒輪33通過中間齒輪34與從動齒輪35嚙合。容納驅動齒輪33的外殼91上設置有進入上述殼體21a、24a間的齒輪空間內的一對突出片92。旋轉軸93架設于這些突出片92上，中間齒輪34通過軸承37安裝于該旋轉軸93上。

在本實施形態(tài)中，驅動齒輪33的齒數比從動齒輪35的齒數少。但是，驅動齒輪33的齒數可與從動齒輪35的齒數相等，亦可比從動齒輪35的齒數多。

如以上說明的，在本實施形態(tài)的油壓驅動系統(tǒng)1中，再生馬達27配置于第一泵21的側方，因此能夠縮短發(fā)動機15、第一泵21、第二泵24以及再生馬達27的組裝體的全長。

又，在本實施形態(tài)中，驅動齒輪33的齒數比從動齒輪35的齒數少，因此從驅動齒輪33朝向從動齒輪35旋轉速度減少。因此，可以根據其減速比而使用小型的油壓馬達作為再生馬達27，可以降低成本。

而且，在本實施形態(tài)中，再生馬達27的旋轉軸28和驅動齒輪33之間配置有單向離合器31，因此可以在不再生能量時，防止再生馬達27的第三旋轉軸28因發(fā)動機15的動力而旋轉。由此，能夠進一步抑制能量的浪費。

（其他實施形態(tài)）

本發(fā)明不限于上述實施形態(tài)，在不脫離本發(fā)明的精神的范圍內，可以進行各種變形。

例如，在上述實施形態(tài)中，第一泵21的第一旋轉軸22和第二泵24的第二旋轉軸25通過從動齒輪35連結。然而，亦可將從動齒輪35安裝于第一旋轉軸22和第二旋轉軸25的任一方，并通過從動齒輪35以外的連結器連結第一泵21的第一旋轉軸22和第二泵24的第二旋轉軸25。但是，如果像上述實施形態(tài)那樣從動齒輪35發(fā)揮連結第一旋轉軸22和第二旋轉軸25的作用，則不需要連結第一旋轉軸22和第二旋轉軸25的連結器，能夠削減部件數量。

又，不一定必須設置單向離合器31，可以將驅動齒輪33直接安裝于再生馬達27的第三旋轉軸28。該情況下，期望除了旋轉減速時和動臂下降時以外，使再生馬達27的傾轉角為零。而且，再生馬達27不一定需要是可變容量型的馬達，也可以是固定容量型的馬達。

又，在上述實施形態(tài)中，驅動齒輪33通過中間齒輪34與從動齒輪35嚙合，但亦可省略中間齒輪34，使驅動齒輪33直接與從動齒輪35嚙合。

此外，在省略中間齒輪34的情況下，可以使驅動齒輪33和從動齒輪35為傘齒輪，第一泵21和第二泵24以及再生馬達27的組裝體形成為大致t字狀。即，可以將再生馬達27配置于第一泵21和第二泵24的側方。但是，如果像上述實施形態(tài)那樣驅動齒輪33和從動齒輪35為正齒輪，則可以使再生馬達27的第三旋轉軸28與第一泵21的第一旋轉軸22以及第二泵24的第二旋轉軸25平行，將再生馬達27配置于第一泵21或第二泵24的側方。由此，不僅能夠縮短第一泵21和第二泵24以及再生馬達27的組裝體的全長，還能夠減小組裝體的寬度。

符號說明：

1油壓驅動系統(tǒng)；

10建筑機械；

11動臂缸；

14旋轉馬達；

15發(fā)動機；

16輸出軸；

21第一泵；

22第一旋轉軸；

24第二泵；

25第二旋轉軸；

27再生馬達；

28第三旋轉軸；

29再生馬達調節(jié)器；

31單向離合器；

33驅動齒輪；

35從動齒輪；

65動臂操作閥；

73旋轉用再生切換閥；

74動臂用再生切換閥；

8控制裝置。