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1、10申请公布号CN104220749A43申请公布日20141217CN104220749A21申请号201380017676522申请日20130322201207552720120329JPF04B1/22200601E02F9/20200601F03C1/253200601F04B9/02200601F04B17/03200601F15B21/14200601F16H39/1420060171申请人萱场工业株式会社地址日本东京都72发明人铃木一成成田晋杉本润一郎74专利代理机构北京林达刘知识产权代理事务所普通合伙11277代理人刘新宇张会华54发明名称流体压驱动单元57摘要一种流体压驱动。
2、单元，其通过向流体压驱动器供给工作流体而进行驱动。该流体压驱动单元包括流体压泵，其用于吸入并喷出工作流体；电动机，其以与上述流体压泵并列排列的方式配置，并用于旋转驱动上述流体压泵；以及动力传递机构，其用于在上述流体压泵的旋转轴与上述电动机的旋转轴之间传递动力。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014092886PCT国际申请的申请数据PCT/JP2013/0582532013032287PCT国际申请的公布数据WO2013/146575JA2013100351INTCL权利要求书1页说明书5页附图3页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页附图3页。
3、10申请公布号CN104220749ACN104220749A1/1页21一种流体压驱动单元，其通过向流体压驱动器供给工作流体而进行驱动，其中，该流体压驱动单元包括流体压泵，其用于吸入并喷出工作流体；电动机，其以与上述流体压泵并列排列的方式配置，并用于旋转驱动上述流体压泵；以及动力传递机构，其用于在上述流体压泵的旋转轴与上述电动机的旋转轴之间传递动力。2根据权利要求1所述的流体压驱动单元，其中，该流体压驱动单元还包括板，上述流体压泵和上述电动机安装于该板的同一表面，且上述流体压泵的旋转轴和上述电动机的旋转轴贯穿该板。3根据权利要求1所述的流体压驱动单元，其中，上述动力传递机构包括第一齿轮，其与。
4、上述流体压泵的旋转轴一体地旋转；第二齿轮，其与上述电动机的旋转轴一体地旋转；以及惰轮，其设于上述第一齿轮与上述第二齿轮之间而用于传递动力。4根据权利要求1所述的流体压驱动单元，其中，该流体压驱动单元还包括流体压马达，该流体压马达与上述流体压泵使用同一个旋转轴，并由被供给的工作流体旋转驱动，上述电动机能够利用上述流体压马达的旋转产生再生电力。5根据权利要求4所述的流体压驱动单元，其中，该流体压驱动单元应用于混合动力建筑机械，该混合动力建筑机械利用从由原动机驱动的主流体压泵喷出的工作流体来驱动上述流体压驱动器，上述流体压马达被自上述流体压驱动器排出的工作流体旋转驱动，上述电动机利用上述流体压马达的。
5、旋转产生再生电力，并且使用该再生电力来旋转驱动上述流体压泵，上述流体压泵利用喷出的工作流体来对利用上述主流体压泵对上述流体压驱动器进行的驱动进行辅助。权利要求书CN104220749A1/5页3流体压驱动单元技术领域0001本发明涉及一种通过向流体压驱动器供给工作流体而进行驱动的流体压驱动单元。背景技术0002以往，在动力挖掘机等建筑机械中使用一种混合动力构造，该混合动力构造利用发动机的剩余输出功率、驱动器的排出能量使发电机旋转，存储由发电机发电得到的电力，并使用存储的电力对驱动器的工作进行辅助。在这样的混合动力构造中使用一种流体压驱动单元，该流体压驱动单元包括电动机，其利用存储的电力旋转；以。
6、及辅助泵，其利用电动机旋转驱动，该辅助泵通过喷出工作流体来对利用主泵进行的驱动器的工作进行辅助。0003在JP2011127569A中公开有一种辅助再生装置，该辅助再生装置包括电动发电机，其利用电能旋转工作；再生马达，其利用工作流体的能量来旋转驱动电动发电机；以及辅助泵，其利用电动发电机旋转驱动而喷出工作流体。发明内容0004然而，在JP2011127569A的辅助再生装置中，电动发电机、再生马达、辅助泵设于同一轴上且串联连结。因此，可能会导致流体压驱动单元的整体长度变长。0005本发明是鉴于上述问题点而做成的，其目的在于提高流体压驱动单元的安装性。0006根据本发明的实施方式，提供一种流体压。
7、驱动单元，其通过向流体压驱动器供给工作流体而进行驱动。该流体压驱动单元包括流体压泵，其用于吸入并喷出工作流体；电动机，其以与上述流体压泵并列排列的方式配置，并用于旋转驱动上述流体压泵；以及动力传递机构，其用于在上述流体压泵的旋转轴与上述电动机的旋转轴之间传递动力。0007以下参照附图详细地说明本发明的实施方式、本发明的优点。附图说明0008图1是本发明的实施方式的流体压驱动单元的主视图。0009图2是图1的流体压泵马达的IIII剖视图。0010图3是图1中的板和动力传递机构的剖视图。具体实施方式0011以下，参照附图说明本发明的实施方式的作为流体压驱动单元的液压驱动单元100。在液压驱动单元1。
8、00中，使用工作油作为工作流体。另外，还可以使用工作水等其他流体代替工作油作为工作流体。0012首先，参照图1至图3说明液压驱动单元100的结构。0013液压驱动单元100通过向作为流体压驱动器的液压驱动器省略图示供给工作油而进行驱动。液压驱动单元100应用于利用从由原动机所驱动的主液压泵省略图示说明书CN104220749A2/5页4喷出的工作油来驱动液压驱动器的动力挖掘机等混合动力建筑机械。0014如图1所示，液压驱动单元100包括作为流体压泵马达的液压泵马达1，该液压泵马达1包括作为流体压泵的液压泵10，其吸入并喷出工作油；以及作为流体压马达的液压马达20，其在被供给的工作油的作用下被旋。
9、转驱动。0015另外，液压驱动单元100包括电动机30，其以与液压泵马达1并列排列的方式配置；板40，液压泵马达1和电动机30安装于该板40的同一表面；以及动力传递机构50，其在液压泵马达1的旋转轴2参照图2与电动机30的旋转轴省略图示之间传递动力。0016构成液压泵马达1的液压泵10和液压马达20分别为斜板式可变容量式的活塞泵马达。与液压泵10相比，液压马达20是较大型的活塞泵马达。0017如图2所示，液压泵马达1包括外壳3，其用于收纳液压泵10和液压马达20；以及单一的旋转轴2，其以旋转自由的方式被支承于外壳3且共用于液压泵10和液压马达20。0018外壳3具有螺栓紧固于板40的凸缘部3A。
10、。外壳3具有供排通路4，其供供向液压泵10的工作油流动并且供自液压马达20排出的工作油流动；喷出通路5，其供自液压泵10喷出的工作油流动；以及返回通路6，其供自液压驱动器返回而供向液压马达20的工作油流动。0019供排通路4与用于储存工作油的油箱省略图示连通。喷出通路5和返回通路6均与液压驱动器连通。供排通路4设为与喷出通路5和返回通路6相对。0020液压泵10和液压马达20以隔着供排通路4、喷出通路5以及返回通路6而在旋转轴2的轴向上相对的方式配置。0021液压泵10吸入供排通路4的工作油后向喷出通路5喷出。液压泵10利用喷出的工作油来辅助利用主液压泵对液压驱动器进行的驱动。液压泵10包括缸。
11、体单元11，其连结于旋转轴2；多个活塞13，其分别收纳在划分形成于缸体单元11的多个缸体12内；斜板14，其用于使与该斜板14滑动接触的活塞13往复移动；以及配流盘15，其与缸体单元11的端面滑动接触。0022缸体单元11形成为大致圆柱状，与旋转轴2一体地旋转。利用旋转轴2旋转驱动缸体单元11。在缸体单元11以与旋转轴2平行的方式形成有多个缸体12。0023缸体12在以缸体单元11的旋转轴2为中心的同一圆周上以一定的间隔排列配置为环状。活塞13插入到各缸体12内，在缸体12与活塞13之间划分形成有容积室12A。容积室12A经由连通孔而与配流盘15连通。0024在缸体单元11与旋转轴2一起旋转时。
12、，活塞13与斜板14滑动接触。由此，活塞13根据斜板14的偏转角度在缸体12内往复移动，而使容积室12A扩大或缩小。0025斜板14设为利用容量切换驱动器省略图示能够调整偏转角度。斜板14能够自相对于旋转轴2垂直的、偏转角度为零的状态偏转至图2所示的状态。利用容量切换驱动器无级调整斜板14的偏转角度。0026配流盘15形成为圆板状，其中心具有供旋转轴2贯穿的通孔。配流盘15具有供给口15A，其形成为以旋转轴2为中心的圆弧状而使供排通路4与容积室12A连通；以及喷出口15B，其同样形成为以旋转轴2为中心的圆弧状而使喷出通路5与容积室12A连通。0027在液压泵10中，活塞13与斜板14滑动接触而。
13、容积室12A扩大的区域为吸入区域，说明书CN104220749A3/5页5活塞13与斜板14滑动接触而容积室12A缩小的区域为喷出区域。供给口15A形成为与吸入区域相对应，喷出口15B形成为与喷出区域相对应。由此，随着缸体单元11的旋转，工作油被吸入到面对供给口15A的容积室12A内，且工作油自面对喷出口15B的容积室12A喷出。0028利用自液压驱动器排出的工作油来旋转驱动液压马达20。液压马达20包括缸体单元21，其连结于旋转轴2；多个活塞23，其分别收纳在划分形成于缸体单元21的多个缸体22内；斜板24，其供与该斜板24滑动接触的活塞23往复移动；以及配流盘25，其与缸体单元21的端面滑。
14、动接触。液压马达20的缸体单元21、缸体22、活塞23以及斜板24的结构仅大小与上述液压泵10的结构不同，其他方面与上述液压泵10的结构相同，因此在此省略说明。0029配流盘25形成为圆板状，其中心具有供旋转轴2贯穿的通孔。配流盘25具有供给口25A，其形成为以旋转轴2为中心的圆弧状而使返回通路6与容积室22A连通；以及排出口25B，其同样形成为以旋转轴2为中心的圆弧状而使供排通路4与容积室22A连通。0030在液压马达20中，活塞23与斜板24滑动接触而容积室22A扩大的区域为吸入区域，活塞23与斜板24滑动接触而容积室22A缩小的区域为排出区域。供给口25A形成为与吸入区域相对应，排出口2。
15、5B形成为与排出区域相对应。由此，随着缸体单元21的旋转，工作油被吸入到面对供给口25A的容积室22A内，且工作油自面对排出口25B的容积室22A排出。0031电动机30旋转驱动液压泵10，并且能够利用液压马达20的旋转产生再生电力。由电动机30发电得到的电力存储于蓄电装置省略图示。电动机30使用利用液压马达20的旋转再生而存储于蓄电装置的再生电力来旋转驱动液压泵10。0032如图1所示，板40为板状构件，其一侧面40A安装有液压泵马达1和电动机30，另一侧面40B安装有动力传递机构50的外壳51。由此，动力传递机构50以隔着板40而与液压泵马达1和电动机30相对的方式设置。在板40形成有供液。
16、压泵马达1的旋转轴2贯穿的通孔省略图示、供电动机30的旋转轴贯穿的通孔省略图示。0033如上所述，在液压驱动单元100中，液压泵马达1和电动机30借助板40和动力传递机构50而配置为U字状。因此，能够将液压驱动单元100的整体长度缩短相当于以并列排列的方式配置液压泵马达1和电动机30所缩短长度的量。因而，能够提高液压驱动单元100的对混合动力建筑机械的安装性。0034如图3所示，动力传递机构50包括外壳51，其固定于板40；第一齿轮52，其与液压泵马达1的旋转轴2一体地旋转；第二齿轮53，其与电动机30的旋转轴一体地旋转；以及惰轮54，其设于第一齿轮52与第二齿轮53之间而用于传递动力。003。
17、5外壳51用于收纳第一齿轮52、第二齿轮53以及惰轮54。外壳51以其开口端面51A与板40的另一侧面40B相抵接的状态螺栓紧固于板40的另一侧面40B。在外壳51的内部填充润滑油。0036第一齿轮52具有凹部52A，该凹部52A形成于第一齿轮52的旋转轴上，液压泵马达1的旋转轴2嵌插于该凹部52A。由此，第一齿轮52与液压泵马达1的旋转轴2一体地旋转。第一齿轮52的旋转轴的一端利用第一轴承52B以旋转自由的方式支承于板40，第一齿轮52的旋转轴的另一端利用第二轴承52C以旋转自由的方式支承于外壳51。说明书CN104220749A4/5页60037同样，第二齿轮53具有凹部53A，该凹部53。
18、A形成于第二齿轮53的旋转轴上，电动机30的旋转轴嵌插于该凹部53A。由此，第二齿轮53与电动机30的旋转轴一体地旋转。第二齿轮53的旋转轴的一端利用第一轴承53B以旋转自由的方式支承于板40，第二齿轮53的旋转轴的另一端利用第二轴承53C以旋转自由的方式支承于外壳51。0038惰轮54分别与第一齿轮52和第二齿轮53相啮合而相互传递动力。惰轮54的旋转轴的一端利用第一轴承54B而以旋转自由的方式支承于板40，惰轮54的旋转轴的另一端利用第二轴承54C以旋转自由的方式支承于外壳51。0039如此，通过在第一齿轮52与第二齿轮53之间设有惰轮54，即使在液压泵马达1与电动机30之间的距离较远的情。
19、况下，也能够抑制第一齿轮52和第二齿轮53的直径变大。因而，能够将动力传递机构50小型化，并且能够将液压驱动单元100整体小型化。0040另外，通过调整第一齿轮52与第二齿轮53之间的齿轮比，能够将液压泵马达1与电动机30之间的减速比设定为恰当的值。0041接着，说明液压驱动单元100的工作。0042在液压驱动单元100对利用主液压泵对液压驱动器进行的驱动进行辅助的情况下，使用预先存储在蓄电装置中的电力使电动机30旋转。利用电动机30的旋转，借助动力传递机构50来旋转驱动液压泵马达1的旋转轴2。0043液压泵10利用容量切换驱动器使斜板14的偏转角度切换为大于零的预定值。在液压泵10中，活塞1。
20、3随着缸体单元11的旋转而在缸体12内往复移动。通过该活塞13的往复移动，使来自油箱的工作油经由配流盘15的供给口15A被吸入至容积室12A。然后，自容积室12A喷出的工作油经由配流盘15的喷出口15B被引导至喷出通路5。0044由此，自液压驱动单元100喷出的工作油被供于驱动液压驱动器，从而对利用主液压泵对液压驱动器进行的驱动进行辅助。0045此时，液压马达20利用容量切换驱动器使斜板24的偏转角度保持为零。因此，由于活塞23不会在缸体22内往复移动，因活塞23产生的排量为零。因而，液压马达20仅是在不供排工作油的情况下进行空转，因此能够抑制液压马达20的驱动损失。0046另一方面，在利用自。
21、液压驱动器排出的工作油产生再生电力的情况下，液压马达20能够利用容量切换驱动器使斜板24的偏转角度切换为大于零的预定值。在液压马达20中，活塞23随着缸体单元21的旋转而在缸体22内往复移动。通过该活塞23的往复移动，自液压驱动器经由返回通路6返回来的加压工作油经由配流盘25的供给口25A流入容积室22A。然后，活塞23在缸体22内往复移动而旋转驱动缸体单元21。流入至容积室22A的工作油经由配流盘25的排出口25B被排出到供排通路4，并回流至油箱。0047旋转轴2与缸体单元21一体地旋转。旋转轴2的旋转借助动力传递机构50传递至电动机30的旋转轴。由此，电动机30能够产生再生电力并将再生电力。
22、储存至蓄电装置。0048此时，液压泵10能够利用容量切换驱动器使斜板14的偏转角度保持为零。因此，由于活塞13不会在缸体12内往复移动，因活塞13产生的排量为零。因而，液压泵10仅是在不供排工作油的情况下进行空转，因此能够抑制液压泵10的驱动损失。0049另外，在液压驱动单元100对利用主液压泵进行的向多个液压驱动器供给工作油进行辅助的情况下，液压驱动单元100有时还会辅助对一个液压驱动器的驱动，并且使工作油自其他液压驱动器回流。说明书CN104220749A5/5页70050根据以上的实施方式，能够起到以下所示的效果。0051液压泵马达1和电动机30并列配置而安装于板40，动力传递机构50在。
23、液压泵马达1的旋转轴2与电动机30的旋转轴之间传递动力。因此，能够使液压驱动单元100的整体长度缩短相当于以并列排列的方式配置液压泵马达1和电动机30所缩短长度的量。因而，能够提高液压驱动单元100的安装性。0052另外，在动力传递机构50中，通过在第一齿轮52与第二齿轮53之间设置惰轮54，能够将第一齿轮52和第二齿轮53设为小径。因此，即使在液压泵马达1与电动机30之间的距离较远的情况下，也能够防止第一齿轮52和第二齿轮53的直径变大。因而，能够将动力传递机构50小型化，并且能够将液压驱动单元100整体小型化。0053以上，说明了本发明的实施方式，但上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部。
24、分，其宗旨并不在于将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。0054例如，液压驱动单元100用于对利用主液压泵对液压驱动器进行的驱动进行辅助，但也可以替代这种情况，而设为仅使用液压驱动单元100来驱动液压驱动器的结构。0055另外，液压泵10和液压马达20共同为斜板式的活塞泵马达，但只要是能够将吸入容量、喷出容量调整为零的可变容量式，也可以是其他的形式。0056本申请基于2012年3月29日向日本国特许厅提出申请的日本特愿2012075527主张优先权，该申请的全部内容通过参照编入到本说明书中。0057该发明的实施例所包含的排他性质或特征要求权利如下。说明书CN104220749A1/3页8图1说明书附图CN104220749A2/3页9图2说明书附图CN104220749A3/3页10图3说明书附图CN104220749A10。