JP3881915B2 - 油圧アクチュエータの駆動装置 - Google Patents
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Description
本発明は、油圧アクチュエータの駆動装置に関するものである。
【従来の技術】
この種の油圧アクチュエータを使用した建設用機械として、移動式クレーン、高所作業車、等がある。例えば、移動式クレーンは、図6に図示するように、車両1上に旋回自在に旋回台2を配置し、旋回台2に伸縮ブーム3を起伏シリンダ4により起伏駆動可能に配置している。旋回台2の後部にウインチ5を配置し、ウインチ5から繰出されたワイヤロープ6を伸縮ブーム3の先端部を経由して伸縮ブーム3の先端部からフック7を吊下させている。
ウインチ5は、油圧モータ5aと減速機5bを備え、油圧モータ5aの駆動によりワイヤロープ6を繰出し繰入れできるようにしている。伸縮ブーム3は多段ブームで構成し、各ブーム間に伸縮ブーム3を伸縮させる伸縮用油圧シリンダ(図示しない)を配置している。車両1と旋回台2間には旋回用油圧モータ、減速機等(図示しない)を配置し、車両1に対して旋回台2を旋回駆動できるようにしている。
このように各油圧アクチュエータを配置した移動式クレーンは、各油圧アクチュエータを駆動させることで、旋回台2の旋回、伸縮ブーム3の伸縮並びに起伏、ウインチ5によるワイヤロープ6の繰出し繰入れ、の各操作を行うことでフック7に吊下げた吊荷を目的の位置に移動させるようにしたものである。
ところでこれら各油圧アクチュエータを駆動させるために、車両1を走行させるための走行用エンジン8を利用して駆動される第1油圧ポンプ9からの油圧供給による第1油圧源10と、車両1上に配置した電動モータ11で駆動される第2油圧ポンプ12からの油圧供給による第2油圧源13とを備えている。
すなわち、移動式クレーンで作業する際には、一般には第1油圧源10からの油圧で各油圧アクチュエータを駆動させて行うのであるが、走行用エンジン8による排ガス規制、騒音問題に対応するために電動モータ11で駆動される第2油圧源13を備え、この第2油圧源13により移動式クレーンの各油圧アクチュエータを駆動させて作業を行うようにしている。
具体的には、移動式クレーンのウインチ5を作動させる油圧モータ5aを駆動させる場合について第5図に図示し以下に説明する。第1油圧源10と第2油圧源13は、夫々第1チェック弁10aと第2チェック13a弁を介して並列に接続されている。各油圧源からの油圧は、コントロール弁15に供給され、コントロール弁15は、移動式クレーンのウインチ操作レバー(図示しない)の操作方向と操作量信号に基づいて、電磁比例弁15aまたは電磁比例弁15bを介して作動させられる。すなわち、コントロール弁15は、これら電磁比例弁15a,電磁比例弁15bのパイロット作動圧に応じて油圧モータ5aの速度制御をするようにしている。油圧モータ5aとコントロール弁15間には、カウンタバランス弁5bを配置してある。各油圧源10,13からコントロール弁15に至る油路とタンク16間には、フロコン弁17とリリーフ弁18を配置している。
このように二つの油圧源を備えた移動式クレーンは、比較的軽荷重をフック7で吊下させるクレーン作業では第2油圧源13からの油圧供給を受けて行い、重荷重をフック7で吊下させるクレーン作業では第1油圧源10からの油圧供給を受けて行うようにしている。すなわち、走行用エンジン8と電動モータ11での動力負担について説明すると、電動モータ11の高出力のものは大きさ、重量、電源容量、コストの面から採用できない。特に、車両に搭載した作業機を駆動するために電動モータ11を車両に搭載しなければならない場合には、上記点で制約を受ける。そこで、電動モータ11で動力負担する場合は、動力負荷の低い領域で使用し、動力負荷の高い領域では走行用エンジン8によつて動力負担をさせるようにしている。
【発明が解決しょうとする課題】
ところがこのようにした二つの油圧源を備えた移動式クレーンは、油圧モータ5aの速度制御をコントロール弁15で制御して行うようにしてあるものだから、油圧モータ5aを低速駆動させる場合油圧源からの流量の大半はフロコン弁を介してタンク16に帰還させてしまい、油圧ポンプからの吐出油を有効に利用できない。特に、第2油圧源13で油圧を供給する場合は、電動モータ11を駆動するための電気を無駄に消費することになる。中でも、電気の供給をバッテリーから受ける場合は、バッテリーの容量で電気の供給量が決まり、無駄に消費する分だけ第2油圧源13から油圧供給を受ける時間を短縮させることになる。
また、油圧アクチュエータが外力により逆に駆動されるときには、この油圧アクチュエータ駆動エネルギーを回生させることはできないものである。
本発明は、電動モータの駆動で油圧を供給する第2油圧源からの油圧を可及的に効率よく油圧アクチュエータに供給できるようにした油圧アクチュエータの駆動装置を提供することを目的とする。
また、油圧アクチュエータが外力により逆に駆動されるときに、油圧アクチュエータ駆動エネルギーを回生させるようにした油圧アクチュエータの駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の請求項1記載の油圧アクチュエータの駆動装置は、エンジンで駆動される第1油圧ポンプからの油圧をコントロール弁を介して油圧アクチュエータに供給する第1油圧源と、電動モータで駆動される両回転タイプの第2油圧ポンプを直接閉回路で前記油圧アクチュエータに接続して油圧アクチュエータに油圧を供給する第2油圧源との二つの油圧源を備えた油圧アクチュエータの駆動装置であって、油圧アクチュエータ駆動の操作指令信号を出力する操作指令手段と、操作指令手段からの信号を受けて油圧アクチュエータの駆動領域を、駆動開始から所定の低速駆動までの低速領域と、高速駆動する高速領域と、低速領域と高速領域間の切換え領域とに分け、油圧アクチュエータを低速領域では第2油圧源で駆動し高速領域では第1油圧源で駆動し切換え領域では第2油圧源から第1油圧源あるいは第1油圧源から第2油圧源に切換え駆動するよう各油圧源を制御するコントローラとを備えたことを特徴とするものである。
本発明の請求項2記載の油圧アクチュエータの駆動装置は、請求項1において、前記コントローラは、低速領域で前記電動モータの回転方向と電動モータの回転量を制御する第1制御信号を出力し、高速領域で前記コントロール弁の操作方向と操作量を制御する第2制御信号を出力し、切換え領域で第2油圧源から第1油圧源あるいは第1油圧源から第2油圧源に切換え駆動させるように前記第1制御信号と第2制御信号の両制御信号を出力するよう構成してあることを特徴とするものである。
本発明の請求項3記載の油圧アクチュエータの駆動装置は、請求項1において、第2油圧ポンプを可変容量形油圧ポンプで構成し、前記コントローラは、低速領域で前記電動モータの回転方向と可変容量形油圧ポンプの吐出容量を制御する第1制御信号を出力し、高速領域で前記コントロール弁の操作方向と操作量を制御する第2制御信号を出力し、切換え領域で第2油圧源から第1油圧源あるいは第1油圧源から第2油圧源に切換え駆動させるように前記第1制御信号と第2制御信号の両制御信号を出力するよう構成してあることを特徴とするものである。本発明の請求項4記載の油圧アクチュエータの駆動装置は、請求項1乃至請求項3において、前記第2油圧ポンプを両回転タイプのポンプモータで構成し、前記油圧アクチュエータが外力により駆動されるときに前記コントロール弁を中立位置に位置させることにより両回転タイプのポンプモータを介して電動モータを発電機として駆動させ油圧アクチュエータ駆動エネルギーを回生させるよう構成してあることを特徴とするものである。
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る油圧アクチュエータの駆動装置の実施形態について、図1〜図4に図示し以下に説明する。なお本発明に係る油圧アクチュエータの駆動装置を説明するにあたって、図6に図示し説明した移動式クレーンに実施した場合について以下に説明する。
図1に図示した本発明に係る油圧アクチュエータの駆動装置は、図5に図示し説明した従来の油圧アクチュエータの駆動装置と、回路構成で第2油圧源の接続位置が相違している点と、カウンタバランス弁を開放するパイロット圧を外部パイロツト圧ででも作動できるようにしている点で相違している。したがって、他の部分については従来の技術で説明したものと同じであるので、説明を省略し以下の説明でも同符号を使用する。
図1において、20は、第2油圧源であって、電動モータ21と、電動モータ21で駆動される両回転タイプの第2油圧ポンプモータ22で構成している。この第2油圧ポンプモータ22は、可変容量形の油圧ポンプモータで、油圧アクチュエータ(以下油圧モータ5aとして説明する)に直接閉回路で接続している。23は、シャトル弁であって、フック7を降下させる方向にウインチ5を作動させる油圧モータ5aの作動圧、あるいは外部パイロット圧を、カウンタバランス弁5bのパイロット油室に供給する弁である。24は、電磁比例弁であって、位置エネルギーを回生したい場合に、外部パイロット圧をこの電磁比例弁24により前記シャトル弁23を介してカウンタバランス弁5bのパイロット圧ポートに供給させるようにしたものである。
そして二つの油圧源から油圧モータ5aへの油圧供給は次のようにして行われるようになっている。図2に図示するように、25は、ウインチ用の操作指令手段であって、操作レバー25aの傾倒操作で油圧モータ5aの回転方向と回転量すなわちフック7の上昇あるいは降下の方向とフック7の移動速度の操作を決定する操作指令信号25bを出力する手段である。
26はコントローラであって、操作指令手段25からの操作指令信号25bを受け、油圧モータ5aを回転制御するにあたって、図3に図示するテーブルを予め記憶しており、このテーブルに基づいて制御信号を出力するようになっている。27は、コントローラ26からの第1制御信号27aを受けて電動モータ21の回転方向を操作指令手段25の操作指令信号25bに基づいて切換える電動モータ回転方向制御手段である。具体的には、バツテリー29を電動モータ21に接続させるに当たって接続方向を順方向と逆方向につなぎ変えるようにして回転方向を切換える手段である。28は、吐出容量制御手段であって、コントローラ26からの第1制御信号28aを受けて可変容量形油圧ポンプモータである第2油圧ポンプモータ22の吐出容量をレシギュレータにより変更する手段である。次に前記コントローラ26に記憶されている図3に図示するテーブルについて以下に説明する。図3は、操作レバーの操作量に対する油圧アクチュエータ供給流量との関係を示すグラフであって、操作レバーの操作量に関係して二つの油圧源による油圧の供給の関係を示している。
すなわち、操作レバー25aの操作量が、0〜40%は低速領域、40〜60%は切換え領域、60〜100%は高速領域、としている。0〜10%の操作レバー25aの操作では制御信号が出力されず、10%から40%に至る操作レバー25aの操作では直線ABに沿って次第に第2油圧源20の第2油圧ポンプモータ22の吐出容量を上げるように吐出容量制御手段28に第1制御信号28aを出力する。そして40から60%の操作レバー25aの操作で直線BFに沿って次第に第2油圧ポンプ22の吐出容量を下げるように第1制御信号28aを出力する。
一方40から60%の操作レバー25aの操作で直線GCに沿って次第に第1油圧ポンプ9からの油圧が油圧モータ5aに供給されるよう電磁比例弁15aまたは電磁比例弁15bに第2制御信号cまたはdがコントローラ26から出力され、コントロール弁15を介して第1油圧ポンプ9からの油圧が油圧モータ5aに供給される。すなわち、操作レバー25aの操作量が40〜60%の間は、第2油圧源20から第1油圧源10の油圧供給を受けるよう切換わる移行区間である。
操作レバー25aの操作量が60%から90%に至る間には、第1油圧ポンプ9からの油圧のみが油圧モータ5aに供給され、直線CDに沿って次第に供給油量が増加させコントロール弁15を全開させるまで電磁比例弁15aまたは電磁比例弁15bに第2制御信号cまたはdがコントローラ26から出力される。操作レバー25aの操作量が90%から100%まではコントロール弁15を全開させたままで供給油量は変わらない。
なお、本発明に係る油圧アクチュエータの駆動装置は、吊荷の荷重により油圧モータ5aが駆動される方向に力を受けることを利用して、吊荷の荷重により油圧モータ5aを駆動させ、この油圧モータ5aの駆動により第2油圧ポンプモータ22を油圧モータとして回転させ、電動モータ21を逆に回転させて発電機として作用させてバッテリー29を充電させ、吊荷の荷重により油圧モータ5aを駆動するエネルギーを回生させるようにしている。
具体的には、通常はカウンタバランス弁5bで吊荷の荷重により油圧モータ5aが駆動される方向の回転駆動を制御(吊荷を降下する時に油圧モータ5aが自走するのを防止)するようにしているのであるが、油圧モータ5aと第2油圧ポンプ22を閉回路で接続していることから、上記エネルギーの回生ができるもので、この時にカウンタバランス弁5bを制御する必要がある。そこでエネルギー回生時には次のようにカウンタバランス弁5bのパイロット圧を制御するようにしている。
すなわち、図2に図示する30は、エネルギー回生用操作手段であって、操作レバー30aを操作することで、コントローラ26を介して電磁比例制御弁24を制御する操作手段である。エネルギー回生用操作手段30により、カウンタバランス弁5bのパイロット圧を制御して、吊荷の荷重により油圧モータ5aを駆動させるのである。この油圧モータ5aの駆動により第2油圧ポンプモータ22を油圧モータとして回転させ、電動モータ21を逆に回転させて発電機として作用させてバッテリー29を充電させ、吊荷の荷重により油圧モータ5aを駆動するエネルギーを回生させるようにしている。
このように構成した本発明に係る油圧アクチュエータの駆動装置は、次のように作用する。ウインチ用の操作レバー25aを中立位置からフック7を上昇させる方向に操作すると、コントローラ26は操作指令手段25からフック7を上昇させる方向に操作した操作指令信号25bを受け、操作指令信号25bに基づいた回転方向に切換えるよう第1制御信号27aを電動モータ回転方向制御手段27に出力し、指定した方向に電動モータ21を始動回転する。次にウインチ用の操作レバー25aの操作量を増して操作すると、コントローラ26は、操作指令手段25からの操作量に応じた操作指令信号25bから、図3に図示する直線ABに沿って油圧モータ5aを回転駆動させるよう第2油圧ポンプ22からの吐出容量を吐出容量制御手段28に第1制御信号28aを出力する。
ウインチ用の操作レバー25aの40%操作までの低速領域では、コントローラ26は第2制御信号c,dを出力しないので、コントロール弁15は中立位置に位置させた状態である。よって油圧モータ5aは、第2油圧源20でのみ回転駆動され、この時にはコントロール弁15を介さないで第2油圧源20を閉回路で直接油圧モータ5aに接続して駆動するようにしてあるものだから、余剰油をタンク16に帰還させることなく第2油圧源20で効率よく油圧モータ5aを駆動することができる。特に、バッテリーで電動モータを駆動させる場合には、バッテリーの無駄な消費を避けることができ第2油圧源20から油圧供給する時間を長くすることができる。
次に、更にウインチ用の操作レバー25aの操作量を増して40%操作に達すると、コントローラ26はこの時点から操作量を60%操作するまでは、図3に図示する直線BF(点線)に沿った吐出油量となるように第2油圧ポンプモータ22からの吐出油量を制御するための第1制御信号28aを吐出容量制御手段28に出力する。一方コントローラ26は、第1油圧源10からコントロール弁15を介して図3に図示する直線GC(一点鎖線)に沿った油量が油圧モータ5aに供給されるよう、電磁比例弁15aに第2制御信号cを出力する。
すなわち、ウインチ用の操作レバー25aの操作量が40%〜60%の操作量範囲では、第2油圧源20から第1油圧源10によって油圧モータ5aが駆動されるよう切換える切換え領域であって、第2油圧源20と第1油圧源10の両方の油圧源で駆動される領域である。このように、切換え領域では図3に図示する直線BCで油圧モータ5aが駆動されるのであるが、第2油圧源20と第1油圧源10からの油圧でスムーズに油圧源の切換えを行うことができるようにしている。
更にウインチ用の操作レバー25aの操作量を増して60%以上の操作に達すると、コントローラ26は第1油圧源10からコントロール弁15を介して図3に図示する直線CDに沿った油量が油圧モータ5aに供給されるよう、電磁比例弁15aに第2制御信号cを出力する。すなわち、ウインチ用の操作レバー25aの60%以上の操作量では、第1油圧源10からの油圧で油圧モータ5aを駆動させるもので、60%以上の操作領域は油圧モータ5aを高速駆動させる高速領域になる。
ウインチ用の操作レバー25aの操作量を増して90%以上の操作に達すると、コントローラ26は第1油圧源10からコントロール弁15を介して図3に図示する直線DEに沿った油量が油圧モータ5aに供給されるよう、電磁比例弁15aに第2制御信号cを出力する。この場合は、操作量を増しても第1油圧源10からコントロール弁15を介して油圧モータ5aに供給される油量は、一定でこの場合操作に関係なく油圧モータ5aの速度は一定となる。
以上までの説明では、ウインチ用の操作レバー25aの操作量を増加させる場合について説明したが、逆に減少させる場合は、図3に図示するグラフに沿って逆にコントローラ26から各制御信号が出力されることは説明するまでもなく容易に理解されることから、この場合の詳細な説明は省略する。
また、上記説明では、フック7を上昇させる場合について説明したが、逆に、フック7を降下させる場合について説明する。この場合コントローラ26は、操作指令手段25からフック7を降下させる方向に操作した操作指令信号25bを受け、操作指令信号25bに基づいた回転方向に切換えるよう第1制御信号27aを電動モータ回転方向制御手段27に出力し、指定した方向に電動モータ21を始動回転する。更に、ウインチ用の操作レバー25aの40%以上の操作量になると、電磁比例弁15bに第2制御信号dを出力する。以上の2点がフック7を上昇させる場合と相違しているだけで他は同じであることから、この場合における作用も説明するまでもなく容易理解することができるので詳細な説明を省略する。
更に、上記実施形態では、第2油圧源20の第2油圧ポンプ22から吐出される吐出油量を吐出容量制御手段28で制御するようにしたが、第2油圧ポンプモータ22を定吐出容量の油圧ポンプで構成し、電動モータ21の回転量を変更制御するようにしたものであってもよい。この場合は、電動モータ21の回転量を制御する電動モータ回転量制御手段28bを配置し、この電動モータ回転量制御手段28bをコントローラ26からの第1制御信号28aで制御するようにすればよい。具体的な作用については、上記実施形態と吐出容量制御手段28を電動モータ回転制御手段28bに替えたのみであり、同様に作用することは容易に理解できるので詳細な説明は省略する。
次に、上記実施形態では、二つの油圧源で油圧モータ5aを駆動させる場合について説明したが、逆に吊荷の荷重により油圧モータ5aが駆動されることを利用して、この油圧モータ5aの駆動エネルギーを回生させる場合について以下に説明する。
吊荷をフック7に吊下させ伸縮ブーム3の先端部にまで上昇させた状態から降ろす場合に、ウインチ用操作レバー25aを中立位置にし、エネルギー回生用操作手段30の操作レバー30aを徐々に傾倒操作する。外部パイロット圧が電磁比例弁24とシャトル弁23を介してカウンタバランス弁5bのパイロット油室に供給される。するとカウンタバランス弁5bが徐々に開き、吊荷の荷重が自重により降下することで油圧モータ5aが駆動される。この油圧モータ5aの駆動により第2油圧ポンプモータ22を油圧モータとして回転させ、電動モータ21を逆に回転させて発電機として作用させてバッテリー29を充電させる。エネルギー回生用操作手段30の操作レバー30aを操作することで、吊荷の降下速度を調整しながら油圧モータ5aを駆動させ、油圧モータ5aの駆動エネルギーを回生させることができる。
次に、上記実施形態では、二つの油圧源で駆動される油圧アクチュエータとしてウインチ用油圧モータ5aを駆動させる場合について説明したが、油圧アクチュエータとして油圧シリンダの場合でも同様に実施できる。この場合の実施形態について移動式クレーンの起伏シリンダ4に適用した場合を図4に図示し以下に説明する。
図4に図示する回路図は、図1に図示し説明したものと下記の点が相違している。油圧アクチュエータが油圧モータ5aに替えて起伏シリンダ4(油圧シリンダ)になっている点、油圧アクチュエータを起伏シリンダ4(油圧シリンダ)に替えたことによるシリンダ油室の面積差による流量変化を吸収するために、起伏シリンダ4の縮小側油路とタンク16間に電磁比例リリーフ弁31と、チェック弁32を配置している点、第1油圧源10からの油圧はロードチェック弁14を介してコントロール弁15に供給するようにしている点、が相違している。
電磁比例リリーフ弁31は、起伏シリンダ4を縮小させる時に面積差による余剰油を低圧でリリーフさせるもので、図2に図示しないがコントローラ26から低速領域における操作指令信号25bの信号に応じて低圧でリリーフさせるようにしている。チェック弁32は、起伏シリンダ4を伸長させる時に面積差により不足する流量をタンク16から吸込み補給するために配置してある。
なお、基本的に相違している部分は上記した点であるが、油圧モータ5aと起伏シリンダ4の違いによりフロコン弁17、コントロール弁15、カウンタバランス弁5b、も油圧アクチュエータの相違により特性を変えてあることは勿論のことである。また、コントローラ26に記憶されている図3に図示するグラフ特性も同様である。しかし、基本的に同様の作用をすることには変りはないのでここではこれらについての詳細な説明は省略する。
このように構成した図4に図示する起伏シリンダ4による場合でも同様に作用することは容易に理解されるのでここでは詳細な作用の説明は省略する。
同様に油圧アクチュエータが起伏シリンダ4による場合でも、起伏用の操作レバー25aの40%操作までの低速領域では、コントローラ26は第2制御信号c,dを出力しないので、コントロール弁15は中立位置に位置させた状態である。よってコントロール弁15を介さないで第2油圧源20を閉回路で直接起伏シリンダ4に接続して駆動するようにしてあるものだから、この時には起伏シリンダ4は第2油圧源20でのみ駆動され、コントロール弁15を介して油圧供給する場合と比較して無駄な余剰油をタンク16に帰還させることなく第2油圧源20で効率よく起伏シリンダ4を駆動することができる。特に、バッテリーで電動モータを駆動させる場合には、バッテリーの無駄な消費を避けることができ第2油圧源20から油圧供給する時間を長くすることができる。
また、切換領域では第2油圧源20と第1油圧源10からの油圧で起伏シリンダ4を駆動し油圧源の切換えを行うようにしてあるものだから、油圧源の切換えをスムーズに行うことができる。
更に、起伏シリンダ4が吊荷荷重により伸縮ブーム3を倒伏する力(すなわち、起伏シリンダ4を縮小する力)が作用する時に、起伏シリンダ4に作用する縮小エネルギーを回生させることができる。
なお、油圧アクチュエータを起伏シリンダ4にした場合でも、第2油圧源20の第2油圧ポンプモータ22から吐出される吐出油量を吐出容量制御手段28で制御するようにしたが、第2油圧ポンプモータ22を定吐出容量の油圧ポンプで構成し、電動モータ21の回転量を変更制御するようにしたものであってもよい。この場合は、電動モータ21の回転を制御する電動モータ回転制御手段28bを配置し、この回転制御手段28bをコントローラ26からの第1制御信号28aで制御するようにすればよい。具体的な作用については、上記実施形態と吐出容量制御手段28を電動モータ回転制御手段28bに替えたのみであり、同様に作用することは理解できるので詳細な説明は省略する。
なお、上記実施形態では第1油圧源10に走行用エンジン8を用いたが、走行用エンジンとは別に搭載した専用のエンジンで第1油圧ポンプ9を駆動させるようにしたものであってもよい。
また、上記実施形態では、第2油圧ポンプを油圧ポンプモータで構成し油圧アクチュエータが外力により駆動されるときに、第2油圧ポンプを油圧モータとして作用させてエネルギーを回生させるようにしたが、エネルギーを回生させない場合は第2油圧ポンプを単に油圧ポンプだけの機能を持たせたもので構成しても良い。
【発明の効果】
請求項1に係る本発明の油圧アクチュエータの駆動装置は、低速領域では第2油圧源で効率よく油圧アクチュエータを駆動することができる。また、切換え領域では低速領域から高速領域にあるいは逆の領域に移行するに各油圧源の切換えをスムーズに行うことができる。更に、高出力が必要な高速領域ではエンジンでうことができる。
請求項2に係る本発明の本発明の油圧アクチュエータの駆動装置は、第2油圧源の電動モータの回転量を制御することで、効率よく油圧アクチュエータを駆動することができる。
請求項3に係る本発明の本発明の油圧アクチュエータの駆動装置は、第2油圧源の第2油圧ポンプの吐出容量を制御することで、効率よく油圧アクチュエータを駆動することができる。
請求項4に係る本発明の本発明の油圧アクチュエータの駆動装置は、外部の力により油圧アクチュエータが駆動される時に第2油圧ポンプモータを介して電動モータを発電機として駆動させ、油圧アクチュエータ駆動エネルギーを回生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る油圧アクチュエータの駆動装置の実施形態を説明する回路図である。
【図2】本発明に係る油圧アクチュエータの駆動装置の制御をブロック図で説明する説明図である。
【図3】本発明に係る油圧アクチュエータの駆動装置の制御特性をグラフで図示し説明する説明図である。
【図4】本発明に係る油圧アクチュエータの駆動装置を説明する他の実施形態を説明する回路図である。
【図5】従来の油圧アクチュエータの駆動装置の実施形態を説明する回路図である。
【図6】油圧アクチュエータの駆動装置を備えた建設機械として移動式クレーンを説明する説明図である。
【符号の説明】
4 起伏シリンダ(油圧アクチュエータ)
5a 油圧モータ(油圧アクチュエータ)
8 エンジン(走行用エンジン)
9 第1油圧ポンプ
10 第1油圧源
15 コントロール弁
20 第2油圧源
21 電動モータ
22 第2油圧ポンプモータ(第2油圧ポンプ)
25 操作指令手段
25b 操作指令信号
26 コントローラ
27a 第1制御信号
28a 第1制御信号
c 第2制御信号
d 第2制御信号
Claims (4)
- エンジンで駆動される第1油圧ポンプからの油圧をコントロール弁を介して油圧アクチュエータに供給する第1油圧源と、電動モータで駆動される両回転タイプの第2油圧ポンプを直接閉回路で前記油圧アクチュエータに接続して油圧アクチュエータに油圧を供給する第2油圧源との二つの油圧源を備えた油圧アクチュエータの駆動装置であって、
油圧アクチュエータ駆動の操作指令信号を出力する操作指令手段と、操作指令手段からの信号を受けて油圧アクチュエータの駆動領域を、駆動開始から所定の低速駆動までの低速領域と、高速駆動する高速領域と、低速領域と高速領域間の切換え領域とに分け、油圧アクチュエータを低速領域では第2油圧源で駆動し高速領域では第1油圧源で駆動し切換え領域では第2油圧源から第1油圧源あるいは第1油圧源から第2油圧源に切換え駆動するよう各油圧源を制御するコントローラとを備えたことを特徴とする油圧アクチュエータの駆動装置。 - 前記コントローラは、低速領域で前記電動モータの回転方向と電動モータの回転量を制御する第1制御信号を出力し、高速領域で前記コントロール弁の操作方向と操作量を制御する第2制御信号を出力し、切換え領域で第2油圧源から第1油圧源あるいは第1油圧源から第2油圧源に切換え駆動させるように前記第1制御信号と第2制御信号の両制御信号を出力するよう構成してあることを特徴とする請求項1記載の油圧アクチュエータの駆動装置。
- 第2油圧ポンプを可変容量形油圧ポンプで構成し、前記コントローラは、低速領域で前記電動モータの回転方向と可変容量形油圧ポンプの吐出容量を制御する第1制御信号を出力し、高速領域で前記コントロール弁の操作方向と操作量を制御する第2制御信号を出力し、切換え領域で第2油圧源から第1油圧源あるいは第1油圧源から第2油圧源に切換え駆動させるように前記第1制御信号と第2制御信号の両制御信号を出力するよう構成してあることを特徴とする請求項1記載の油圧アクチュエータの駆動装置。
- 前記第2油圧ポンプを両回転タイプのポンプモータで構成し、前記油圧アクチュエータが外力により駆動されるときに前記コントロール弁を中立位置に位置させることにより両回転タイプのポンプモータを介して電動モータを発電機として駆動させ油圧アクチュエータ駆動エネルギーを回生させるよう構成してあることを特徴とする請求項1乃至請求項3記載の油圧アクチュエータの駆動装置。
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