JP5646310B2 - 油圧アクチュエータの駆動装置 - Google Patents
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Description
この駆動装置を例えばクレーンのウインチに適用した場合において、フックに吊り下げた荷物を下降させる操作を行うと、下降する荷物の重さがウインチに伝わることで生じる回転力が油圧モータに付与される。この回転力は、油圧モータの駆動の際に高い頻度で生じているが、利用可能なエネルギーとして取り出されておらず、十分な効率向上が図られていない。
本発明の請求項3に記載の発明は、前記発電手段が、油圧ポンプと並列に油圧回路に接続された油圧モータと、油圧モータを動力として発電可能な発電機と、油圧回路の作動油流路を油圧ポンプ側または油圧モータ側に切換える流路切換手段と、を有していることを特徴とする。
本発明の請求項4に記載の発明は、前記発電機において発電された電力を蓄電可能なバッテリを備えたことを特徴とする。
本発明の請求項5に記載の発明は、前記バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、油圧アクチュエータが外力を受けて駆動される状態において、蓄電量検出手段によって検出された蓄電量が所定の蓄電量未満の場合には、発電機による発電を行い、所定の蓄電量以上の場合には、発電機による発電を行うことなくエンジンの動力で油圧ポンプを駆動させる蓄電制御手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明の請求項6に記載の発明は、前記油圧アクチュエータが外力を受けて駆動される状態において、アクチュエータが受ける外力が所定以上の場合には、発電機による発電を行い、外力が所定未満の場合には、発電機による発電を行うことなくエンジンの動力で油圧ポンプを駆動させる運転切換制御手段を備えたことを特徴とする。
本発明の請求項3に記載の発明によれば、油圧ポンプに対して、油圧ポンプとして駆動する場合の動力源と、油圧モータとして駆動する場合の出力が伝達される発電機と、の切換えに用いられる複雑な機構を必要とすることなく、アクチュエータに伝わる運動エネルギーを電気エネルギーに変換することが可能となるので、製造コストの低減が可能となる。
本発明の請求項4に記載の発明によれば、運動エネルギーから変換された電気エネルギーをバッテリに蓄えておくことで、エネルギーを他の時間帯および用途に用いることができるので、エネルギーを有効に利用することが可能となる。
本発明の請求項5に記載の発明によれば、バッテリが過充電の状態となることを防止することができるので、バッテリの故障の発生を低減するとともに、バッテリの長寿命化を図ることが可能となる。
本発明の請求項6に記載の発明によれば、アクチュエータが受ける外力が小さい場合には、エンジンの動力で油圧ポンプを駆動するようにしたので、求められるアクチュエータの動作に動作不良が生じることを防止できる。
駆動回路25は、第1油圧ポンプ22のポンプ容量を0%に調整し、第2油圧ポンプ24のポンプ容量を0%よりも大きくなるように調整することによって、作動油の流路が第2油圧ポンプ24側に設定される。また、駆動回路25は、第1油圧ポンプ22のポンプ容量を0%よりも大きくなるように調整し、第2油圧ポンプ24のポンプ容量を0%に調整することによって、作動油の流路が第1油圧ポンプ22側に設定される。本実施形態では、第1油圧ポンプ22および第2油圧ポンプ24においてポンプ容量を0%とする切換えが本発明の流路切換手段に相当する。
ステップS1において、CPUは、操作部31に対する操作入力が巻き上げ操作であるか否かを判定する。巻き上げ操作で有る場合にはステップS2に処理を移す。
ステップS1において、操作部31に対する操作入力が巻き上げ操作でると判定した場合に、ステップS2においてCPUは、バッテリ11bの充電量が所定充電量以上か否かを判定する。バッテリ11bの充電量が所定充電量以上の場合には、ステップS3に処理を移し、充電量が所定充電量よりも少ない場合には、ステップS5に処理を移す。
ステップS2において、バッテリ11bの充電量が所定充電量以上であると判定した場合に、ステップ3においてCPUは、過負荷防止装置32によって検出された吊荷の重さが第2油圧ポンプ24の能力で対応可能な重さであるか否かを判定する。第2油圧ポンプ24で対応可能な吊荷の重さの場合にはステップS4に処理を移し、第2油圧ポンプ24で対応できない吊荷の重さの場合にはステップS5に処理を移す。
ステップS3において、過負荷防止装置32によって検出された吊荷の重さが第2油圧ポンプ24の能力で対応可能であると判定した場合に、ステップS4においてCPUは、第2油圧ポンプ24を駆動し、ステップS1に処理を戻す。
ステップ2において、バッテリ11bの充電量が所定充電量よりも少ないと判定した場合、または、ステップS3において、過負荷防止装置32によって検出された吊荷の重さが第2油圧ポンプ24の能力で対応できないと判定した場合に、ステップS5においてCPUは、第1油圧ポンプ22を駆動し、ステップS1に処理を戻す。
ステップS11において、CPUは、操作部31に対する操作入力が巻き下げ操作であるか否かを判定する。巻き下げ操作で有る場合にはステップS12に処理を移す。
ステップS11において、操作部31に対する操作入力が巻き下げ操作でると判定した場合に、ステップS12においてCPUは、バッテリ11bの充電量が充電可能な所定充電量以下であるか否かを判定する。バッテリ11bの充電量が充電可能な所定充電量以下の場合には、ステップS13に処理を移し、充電量が所定充電量よりも多い場合には、ステップS15に処理を移す。
ステップS12において、バッテリ11bの充電量が所定充電量以下であると判定した場合に、ステップ13においてCPUは、過負荷防止装置32によって検出された吊荷の重さが第2油圧ポンプ24を油圧モータとして駆動可能な重さであるか否かを判定する。第2油圧ポンプ24を油圧モータとして駆動可能な吊荷の重さであると判定した場合にはステップS14に処理を移し、第2油圧ポンプ24を油圧モータとして駆動させることができない吊荷の重さと判定した場合にはステップS15に処理を移す。
ステップS13において、吊荷の重さが第2油圧ポンプ24を油圧モータとして駆動可能であると判定した場合に、ステップS14においてCPUは、第2油圧ポンプ24を油圧モータとして駆動し、ステップS11に処理を戻す。
ステップ12において、バッテリ11bの充電量が所定充電量よりも多いと判定した場合、または、ステップS13において、吊荷の重さが第2油圧ポンプ24を油圧モータとして駆動させることができないと判定した場合に、ステップS15においてCPUは、第1油圧ポンプ22を駆動してウインチ15を巻き下げ、ステップS11に処理を戻す。
本実施形態において、油圧ポンプ27に対して動力をエンジン11aまたは電動モータ23に切換えるための動力切換え機構28が本発明の動力切換手段に相当する。
11b バッテリ
20 ウインチ駆動装置
21 油圧モータ
22 第1油圧ポンプ
23 電動モータ
24 第2油圧ポンプ
25 駆動回路
27 油圧ポンプ
28 動力切換え機構
30 コントローラ
31 操作部
32 過負荷防止装置
Claims (6)
- 油圧ポンプと油圧アクチュエータとを閉回路接続することによって構成された油圧回路を備え、エンジンの動力によって油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプから吐出された作動油によって油圧アクチュエータを駆動する油圧アクチュエータの駆動装置において、
連結された部材から付与される外力で駆動される油圧アクチュエータによって油圧回路の作動油を流通させ、油圧回路を流通する作動油の圧力によって発電する発電手段を備えた
ことを特徴とする油圧アクチュエータの駆動装置。 - 前記発電手段は、油圧回路を流通する作動油によって油圧モータとして駆動される油圧ポンプを動力として発電可能な発電機と、油圧ポンプに対してエンジンの動力を伝達させるか、または、作動油によって駆動させた油圧ポンプの動力を発電機に伝達させるかを切換える動力切換手段と、を有している
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。 - 前記発電手段は、油圧ポンプと並列に油圧回路に接続された油圧モータと、油圧モータを動力として発電可能な発電機と、油圧回路の作動油流路を油圧ポンプ側または油圧モータ側に切換える流路切換手段と、を有している
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。 - 前記発電機において発電された電力を蓄電可能なバッテリを備えた
ことを特徴とする請求項2または3記載の油圧アクチュエータの駆動装置。 - 前記バッテリの蓄電量を検出する蓄電量検出手段と、
油圧アクチュエータが外力を受けて駆動される状態において、蓄電量検出手段によって検出された蓄電量が所定の蓄電量未満の場合には、発電機による発電を行い、所定の蓄電量以上の場合には、発電機による発電を行うことなくエンジンの動力で油圧ポンプを駆動させる蓄電制御手段と、を備えた
ことを特徴とする請求項4記載の油圧アクチュエータの駆動装置。 - 前記油圧アクチュエータが外力を受けて駆動される状態において、アクチュエータが受ける外力が所定以上の場合には、発電機による発電を行い、外力が所定未満の場合には、発電機による発電を行うことなくエンジンの動力で油圧ポンプを駆動させる運転切換制御手段を備えた
ことを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項記載の油圧アクチュエータの駆動装置。
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