(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータ（１１０）及び油圧力変換素子（１０２，１１４）を有する油圧装置（１００）の再生方法であって、
加圧下にある作動油をアクチュエータ（１１０）から排出する工程と、
アクチュエータ（１１０）から排出される作動油の圧力を感知して第１の圧力の指示を出す工程と、
油圧力変換素子（１０２，１１４）の入口における作動油の圧力を感知して第２の圧力の指示を出す工程と、
第１の圧力が第２の圧力よりも大きいときを決定する工程と、
当該決定に応答して、アクチュエータ（１１０）から排出される作動油を油圧力変換素子（１０２，１１４）の入口に選択的に送ることにより油圧力変換素子を駆動する工程とを備えることを特徴とする再生方法。
【請求項２】
油圧力変換素子は油圧シリンダ／ピストン組み合わせ体（１１４）であることを特徴とする請求項１に記載の再生方法。
【請求項３】
油圧力変換素子は原動機（１０４）に接続されたポンプ（１０２）であることを特徴とする請求項１に記載の再生方法。
【請求項４】
アクチュエータ（１１０）から排出される作動油が油圧力変換素子（１０２，１１４）に送られていないときに、アクチュエータ（１１０）から排出される作動油の少なくとも一部を油圧装置（１００）のアキュムレータ（１４５）に蓄える工程と、次いで、作動油をアキュムレータからアクチュエータと油圧力変換素子（１０２，１１４）の一方に送る工程とを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の再生方法。
【請求項５】
作動油を送る工程は第１の圧力が第２の圧力よりも所定の量だけ大きいことに応答して行われることを特徴とする請求項１に記載の再生方法。
【請求項６】
アクチュエータ（１１０）からの流体の流量は、作動油を送ることができるように、油圧力変換素子（１０２，１１４）に供給される流体に関して所望される流量よりも大きくなければならないことを特徴とする請求項１に記載の再生方法。
【請求項７】
アクチュエータ（１１０）からの流体の流量は油圧力変換素子（１０２，１１４）に供給される流体に関して所望される流量よりも所定量だけ大きくなければならないことを特徴とする請求項６に記載の再生方法。
【請求項８】
作動油を加圧下で供給するようにポンプ（１０２）に接続された原動機（１０４）と、第１のアクチュエータ（１１０）と、第２のアクチュエータ（１１４）とを有する油圧装置（１００）の再生方法であって、
加圧下にある作動油を第１のアクチュエータ（１１０）から排出する工程と、
第１のアクチュエータ（１１０）から排出された作動油の圧力を感知して第１の圧力の指示を出す工程と、
第１の動作モードと、第２の動作モードと、第３の動作モードとの間で選択を行う工程と、
第１の動作モードにおいて、
（ａ）第２のアクチュエータ（１１４）の入口における作動油の圧力を感知して第２の圧力の指示を出す工程と、
（ｂ）第１の圧力が第２の圧力よりも大きいことに応答して、第１のアクチュエータ（１１０）から排出された作動油を第２のアクチュエータ（１１４）に送って第２のアクチュエータを駆動する工程と、
第２の動作モードにおいて、
（ｃ）ポンプ（１０２）が加圧流体を油圧装置（１００）のアクチュエータ（１１０，１１４）に供給していないときには、第１のアクチュエータ（１１０）から排出される作動油をポンプの出口に送ることによりポンプに原動機（１０４）を駆動させる工程と、
第３の動作モードにおいて、
（ｄ）アキュムレータ（１４５）の作動油の圧力を感知して第３の圧力の指示を出す工程と、
（ｅ）第１の圧力が第３の圧力よりも大きいことに応答して、第１のアクチュエータ（１１０）から排出される作動油をアキュムレータに蓄える工程とを備えることを特徴とする再生方法。
【請求項９】
第１のアクチュエータ（１１０）に動力を与える必要があるときに、作動油をアキュムレータ（１４５）から第１のアクチュエータ（１１０）に送る工程を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の再生方法。
【請求項１０】
原動機（１０４）に接続されたポンプ（１０２）と、タンク（１２０）と、第１のアクチュエータ（１１０）と、ポンプから第１のアクチュエータへの流体の流れ及び第１のアクチュエータからタンクへの流体の流れを制御する第１の制御弁集成体（１２１−１２４）と、第２のアクチュエータ（１１４）と、ポンプから第２のアクチュエータへの流体の流れ及び第２のアクチュエータからタンクへの流体の流れを制御する第２の制御弁集成体（１３１，１３２）とを有する油圧装置（１００）における再生装置であって、
第１の制御弁集成体のタンク出口をタンクに結合する第１の再生規制バルブ（１３８）と、
第１の制御弁集成体（１２１−１２４）のタンク出口を第２の制御弁集成体（１３１，１３２）のポンプ入口に結合する遮断弁（１４３）と、
第１のアクチュエータ（１１０）に接続され、第１の圧力の指示を提供する第１の圧力センサ（１２６）と、
第２のアクチュエータ（１１４）に接続され、第２の圧力の指示を提供する第２の圧力センサ（１３４）と、
第１の圧力センサ（１２６）及び第２の圧力センサ（１３４）に接続された入力部と、第１の再生規制バルブ（１３８）及び遮断弁（１４３）に接続された出力部とを有する装置コントローラ（１０８）とを備え、
流体が加圧下で第１のアクチュエータ（１１０）から排出されているときに、装置コントローラは第１の再生規制バルブを少なくとも一部閉じるとともに、第１の圧力が第２の圧力よりも高いことに応答して遮断弁（１４３）を開けることにより、第２のアクチュエータ（１１４）を駆動しかつ流体を第１のアクチュエータ（１１０）から排出することを特徴とする再生装置。
【請求項１１】
第１の制御弁集成体（１２１−１２４）のタンク出口をポンプ（１０２）の出口に結合するとともに、装置コントローラ（１０８）からの信号により作動される別の遮断弁（１３６）を更に有することを特徴とする請求項１０に記載の再生装置。
【請求項１２】
原動機（３０４）に接続されたポンプ（３０２）と、タンク（３２０）と、第１のアクチュエータ（３１０）と、第２のアクチュエータ（３１４）とを有する油圧装置（３００）における再生装置であって、
ポンプ（３０２）に結合された供給ライン（３１５）と、
供給ラインを第１のアクチュエータに接続するとともに供給ラインと第１のアクチュエータとの間での両方向の流体の流れを比例的に制御する第１の制御弁（３２１）と、
第１のアクチュエータからタンク（３２０）への流体の流れを制御する第２の制御弁（３２３）と、
供給ライン（３１５）を第２のアクチュエータ（３１４）に接続する第１のアクチュエータ制御弁（３３１）と、
第２のアクチュエータ（３１４）からタンク（３２０）への流体の流れを制御する第２のアクチュエータ制御弁（３３２）と、
第１のアクチュエータ（３１０）に接続され、第１の圧力の指示を提供する第１の圧力センサ（３２８）と、
第２のアクチュエータ（３１４）に接続され、第２の圧力の指示を提供する第２の圧力センサ（３３４）と、
第１の圧力センサ及び第２の圧力センサに接続された入力部と、第１の制御弁、第２の制御弁、第１のアクチュエータ制御弁及び第２のアクチュエータ制御弁に接続された出力部とを有する装置コントローラ（３０８）とを備え、
流体が加圧下で第１のアクチュエータ（３１０）から排出されているときに、装置コントローラは第１のアクチュエータ制御弁（３３１）を開けるとともに、第１の圧力が第２の圧力よりも高いことに応答して第１の制御弁（３２１）を少なくとも一部開けることにより、第２のアクチュエータ（３１４）を駆動しかつ流体を第１のアクチュエータから排出することを特徴とする再生装置。
【請求項１３】
供給ラインをポンプ（３０２）の出口に結合するとともに装置コントローラ（３０８）からの信号により作動される第１の遮断弁（３１７）を更に備えることを特徴とする請求項１２に記載の再生装置。
【請求項１４】
第１の制御弁（３２１）は双方向パイロット作動ポペットバルブであることを特徴とする請求項１２に記載の再生装置。
【請求項１５】
第１のアクチュエータ制御弁（３３１）は双方向パイロット作動ポペットバルブであることを特徴とする請求項１４に記載の再生装置。
【請求項１６】
第２の制御弁（３２３）及び第２のアクチュエータ制御弁（３３２）は一方向性であることを特徴とする請求項１４に記載の再生装置。
【請求項１７】
アキュムレータ（３４５）と、供給ライン（３１５）をアキュムレータに結合するとともに装置コントローラ（３０８）からの信号により作動されるアキュムレータ遮断弁（３４６）とを更に備えることを特徴とする請求項１２に記載の再生装置。
【請求項１８】
アキュムレータ（３４５）に接続され、装置コントローラ（３０８）に信号を提供する第３の圧力センサ（３４７）を更に有することを特徴とする請求項１７に記載の再生装置。
【請求項１９】
原動機（３０４）に接続されたポンプ（３０２）と、タンク（１２０）と、アクチュエータ（３１４）と、第１の室（３１１）及び第２の室（３１３）を有する複動シリンダ（３１０）とを含む油圧装置（３００）における再生装置であって、
ポンプ（３０２）に結合された供給ライン（３１５）と、
供給ライン（３１５）を複動シリンダ（３１０）の第１の室（３１３）に接続する第１の制御弁（３２１）と、
供給ラインを複動シリンダの第２の室（３１１）に接続する第２の制御弁（３２２）と、
複動シリンダ（３１０）の第１の室（３１３）からタンク（３２０）への流体の流れを制御する第３の制御弁（３２３）と、
複動シリンダの第２の室（３１１）からタンク（３２０）への流体の流れを制御する第４の制御弁（３２４）と、
供給ラインをアクチュエータ（３１４）に接続する第５の制御弁（３３１）と、
アクチュエータ（３１４）からタンク（３２０）への流体の流れを制御する第６の制御弁（３３２）と、
複動シリンダの第１の室に接続され、第１の圧力の指示を提供する第１の圧力センサ（３２８）と、
複動シリンダの第２の室に接続され、第２の圧力の指示を提供する第２の圧力センサ（３２６）と、
アクチュエータ（３１４）に接続され、第３の圧力の指示を提供する第３の圧力センサ（３３４）と、
第１の圧力センサ（３２８）及び第２の圧力センサ（３２６）に接続された入力部と、第１の制御弁（３２１）、第２の制御弁（３２２）、第３の制御弁（３２３）、第４の制御弁（３２４）、第５の制御弁（３３１）及び第６の制御弁（３３２）に接続された出力部とを有する装置コントローラ（３０８）とを備え、
流体が加圧下で複動シリンダ（３１０）の第１の室（３１３）から排出されているときに、装置コントローラ（３０８）は第１の圧力が第３の圧力よりも高いことに応答して第１の制御弁（３２１）及び第５の制御弁（３３１）を少なくとも一部開けることにより、アクチュエータ（３１４）を駆動しかつ流体を第１の室（３１３）から排出し、
流体が加圧下でアクチュエータ（３１４）から排出されているときに、装置コントローラ（３０８）は第５の制御弁（３３１）と第１の制御弁（３２１）及び第２の制御弁（３２２）の一方とを少なくとも一部開けることにより、複動シリンダ（３１０）を駆動しかつ流体をアクチュエータ（３１４）から排出することを特徴とする再生装置。
【請求項２０】
第３の制御弁（３２３）、第４の制御弁（３２４）及び第６の制御弁（３３２）は一方向性であることを特徴とする請求項１９に記載の再生装置。
【請求項２１】
供給ライン（３１５）をポンプ（３０２）に結合するとともに装置コントローラ（３０８）からの信号により作動される遮断弁（３１７）を更に備えることを特徴とする請求項１９に記載の再生装置。
【請求項２２】
アキュムレータ（３４５）と、供給ライン（３１５）をアキュムレータに結合するとともに装置コントローラ（３０８）からの信号により作動されるアキュムレータ遮断弁（３４６）とを更に備えることを特徴とする請求項１９に記載の再生装置。
【請求項２３】
アキュムレータ（３４５）に接続され、信号を装置コントローラ（３０８）に提供する第４の圧力センサ（３４７）を更に備えることを特徴とする請求項２２に記載の再生装置。
【請求項２４】
原動機（３０４）に接続されたポンプ（３０２）と、タンクと、第１の室（３１３）及び第２の室（３１１）を有する複動シリンダ（３１０）と、アクチュエータ（３１４）とを含む油圧装置（３００）における再生装置であって、
ポンプ（３０２）を複動シリンダ（３１０）の第１の室（３１３）に接続する第１の制御弁（３２１）と、
ポンプ（３０２）を複動シリンダの第２の室（３１１）に接続する第２の制御弁（３２２）と、
複動シリンダの第１の室（３１３）からタンク（３２０）への流体の流れを制御する第３の制御弁（３２３）と、
複動シリンダの第２の室（３１１）からタンクへの流体の流れを制御する第４の制御弁（３２４）と、
ポンプ（３０２）をアクチュエータ（３１４）に接続する第５の制御弁（３３１）と、
アクチュエータ（３１４）からタンク（３２０）への流体の流れを制御する第６の制御弁（３３２）とを備え、
第１の制御弁（３２１）、第２の制御弁（３２２）、第３の制御弁（３２３）、第４の制御弁（３２４）、第５の制御弁（３３１）及び第６の制御弁（３３２）に接続された出力部を有する装置コントローラ（３０８）とを備え、
流体が加圧下で複動シリンダの第１の室（３１３）から排出されているときに、装置コントローラ（３０８）は第１のモードと第２のモードの一方のモードに入り、第１のモードにおいて、装置コントローラは第１の制御弁（３２１）と第２の制御弁（３２２）を開放して第２の室（３１１）に第１の室（３１３）から流体を供給し、第２のモードにおいて、第１の制御弁（３２１）と第５の制御弁（３３１）が開放されてアクチュエータ（３１４）を駆動するとともに流体を第１の室（３１３）から排出することを特徴とする再生装置。
【請求項２５】
第３の制御弁（３２３）、第４の制御弁（３２４）及び第６の制御弁（３３２）は一方向性であることを特徴とする請求項２４に記載の再生装置。
【請求項２６】
装置コントローラ（３０８）は流体が複動シリンダ（３１０）の第１の室（３１３）から加圧下で排出されているときに第３の制御弁（３２３）を少なくとも一部開放することを特徴とする請求項２４に記載の再生装置。
【請求項２７】
第５の制御弁（３３１）は双方向バルブであり、流体がアクチュエータ（３１４）から加圧下で排出されているときに装置コントローラ（３０８）は第５の制御弁（３３１）と第１の制御弁（３２１）及び第２の制御弁（３２２）の一方とを開放して複動シリンダ（３１０）を駆動するとともに流体をアクチュエータから排出することを特徴とする請求項２４に記載の再生装置。
【請求項２８】
複動シリンダの第１の室に接続され、装置コントローラ（３０８）に付加される第１の圧力の指示を提供する第１の圧力センサ（３２８）と、
複動シリンダの第２の室に接続され、装置コントローラ（３０８）に付加される第２の圧力の指示を提供する第２の圧力センサ（３２６）と、
アクチュエータ（３１４）に接続され、装置コントローラに付加される第３の圧力の指示を提供する第３の圧力センサ（３３４）とを更に備えることを特徴とする請求項２４に記載の再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加圧された流体を、機械の素子を作動させる１つ以上のアクチュエータに供給するポンプを備えた油圧装置(hydraulic system)、特に、かかる装置において負荷を下げるとともに慣性負荷を停止することにより生ずるエネルギの回収に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設及び農業機械は、油圧シリンダ／ピストン構造体のような、アクチュエータにより作動される可動部材を有している。ポンプからアクチュエータへの加圧作動油の供給は、米国特許第５，８７８，６４７号に記載のタイプの一組の比例ソレノイドバルブにより制御することができる。オペレータが装置の部材を動かすことを所望する場合には、コントロールレバーが作動されて、この部材と連係するシリンダのソレノイドバルブに信号を送る。一方のソレノイドバルブは、ピストンの一方の側でシリンダ室に加圧流体を供給するように開放され、他方のソレノイドバルブは、反対側のシリンダ室から付勢されている流体をリザーバ即ちタンクに排出することができるように開放される。ソレノイドバルブが開放される程度を変えることにより、連係するシリンダ室への流量を変えることができるので、ピストンを比例して異なる速度で動かすことができる。
【０００３】
多くの油圧装置は、制限バルブまたは摩擦ブレーキのような散逸装置を介して、負荷（位置エネルギ）を下げあるいは慣性負荷（運動エネルギ）を止めるので、エネルギを無駄にする。
【０００４】
幾つかの先行技術の油圧装置は、無動力のシリンダ室から付勢される流体を方向付けて、同じシリンダの他方の室に動力を与え易くしている。これにより、このシリンダのピストンは、ポンプからの圧力により得られるよりも大きい速度で動くことができる。この動作により、油圧アクチュエータのサイクル時間を短くすることができる。無動力室から同じシリンダの動力室への作動油の再循環は、本技術分野において、しばしば、「再生」(“regeneration”)と呼ばれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、負荷により油圧装置に生ずる位置及び運動エネルギの回収に関する。この回収されたエネルギは、別の同時指令アクチュエータ機能体を作動させ、アキュムレータにエネルギを貯蔵しあるいは原動機にトルクを付加するのに使用される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
油圧装置の再生方法は、油圧装置のアクチュエータから加圧下で排出される作動油を利用するが、これは、アクチュエータに作用する負荷の力により生ずる。アクチュエータから排出されている作動油の圧力は、感知されて、第１の圧力の指示を発生する。この装置の油圧力変換素子の入口の作動油の圧力もまた感知されて、第２の圧力の指示を発生する。第１の圧力が第２の圧力よりも大きいときには、排出される作動油は、油圧力変換素子の入口に送られて、該素子を駆動する。
【０００７】
油圧力変換素子は、別のアクチュエータであっても、油圧装置のポンプであってもよく、後者の場合には、ポンプは、モータとして作用するとともに原動機を駆動するように構成される。あるいは、アクチュエータから排出される流体は、アキュムレータに加圧下で蓄えることができる。次いで、アクチュエータが油圧力(hydraulic power)を必要とするときに、流体は、アキュムレータから油圧力を必要とするアクチュエータに供給される。
【０００８】
本発明によれば、この方法を実施する独特の構成の油圧装置も提供されている。この装置は、アクチュエータから排出された作動油が、この流体を装置のタンクに送るように供給する移送ラインを有している。逆止弁により、流体が排出アクチュエータから移送ラインへ一方向に流れることができる。遮断弁により、移送ラインはポンプからアクチュエータへの流体の供給を制御する従来の制御弁の入口に接続されている。比例再生調整弁即ち比例再生規制バルブが、排出アクチュエータからタンクへの流体の流れを制御することにより、流体の少なくとも一部が移送ラインへ向けられるように配設されている。遮断弁及び再生規制バルブを選択的に制御することにより、一方のアクチュエータから排出される流体を、別のアクチュエータに動力を与えるのに使用することができる。再生装置は、排出流体がポンプをモータとして駆動することにより、ポンプに取着された原動機を駆動するように構成することもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
先づ、図１について説明すると、装置のアクチュエータを制御するのに有用なソレノイドバルブ１０が設けられており、このソレノイドバルブ１０は、バルブ本体１２の長手方向に延びる孔１６内に取着される円筒状のバルブカートリッジ１４を備えている。バルブ本体１２は、長手方向に延びる孔１６と連通する、側方に延びる入口通路１８を有している。出口通路２０が、バルブ本体１２を貫通して延びるとともに、長手方向に延びる孔１６の内端部と連通するように形成されている。バルブシート２２が、入口通路１８と出口通路２０との間に形成されている。
【００１０】
メインバルブポペット２４が、バルブシート２２に対して長手方向の孔１６内で摺動して、入口通路と出口通路との間の作動油即ち流体の流れを選択的に制御するように配設されている。メインバルブポペット２４は、トルロン(Torlon)（ビーピ・アモコ・ピーエルシー(BP Amoco Plc)の商標）のようなガラス繊維で強化した熱可塑性樹脂からつくるのが好ましい。中央キャビティ２６が、出口通路２０の開口から閉止端部２７へ延びるように、メインバルブポペット２４に形成されている。閉止端部２７の壁の厚さにより可撓性のあるダイヤフラム２９が形成され、パイロット通路３０がダイヤフラムを介して延びている。メインバルブポペット２４は、ダイヤフラム２９の中央キャビティ２６から離隔した側で長手方向の孔１６内に制御室２８を画成している。ダイヤフラム２９の両側は、制御室２８とポペットの中央キャビティ２６内の圧力に曝されている。供給チャンネル３２が、入口通路１８から制御室２８へメインバルブポペット２４を介して延びている。
【００１１】
メインバルブポペット２４の動きは、電磁コイル３８と、電機子４２と、パイロットポペット４４とを備えたソレノイド３６により制御される。電機子４２は、カートリッジ１４を介して孔４０内に配置されており、第１のばね４５が、メインバルブポペット２４を電機子から離れるように付勢している。パイロットポペット４４は、管状の電機子４２の孔４６内に配置され、カートリッジの孔４０に螺挿された調整ねじ５０と係合する第２のばね４８により電機子に向けて付勢されている。電磁コイル３８は、カートリッジ１４の周囲に配置されるとともに、このカートリッジに取着されている。電機子４２は、電流を印加して電磁コイル３８を励磁することにより形成される電磁界に応答してメインバルブポペット２４から離れるようにカートリッジの孔４０内を摺動する。
【００１２】
電磁コイル３８が消磁状態にあるときには、第２のばね４８は、パイロットバルブ４４を電機子４２の端部５２に抗して付勢して、電機子とパイロットポペット４４の双方をメインバルブポペット２４へ向けて押す。これにより、パイロットポペット４４の円錐状の先端５４はメインバルブポペットのパイロット通路３０に入って閉止することにより、制御室２８と出口通路２０との連通を終了させる。
【００１３】
ソレノイドバルブ１０は、入口通路１８と出口通路２０との間の作動油の流れを比例制御する。バルブを介して流れる作動油の流量は、コイル３８に印加される電流の大きさに直接比例する。この電流により、電機子４２をソレノイドバルブ３８に引き入れるとともに、メインバルブポペット２４から遠ざける電磁界が発生する。電機子４２の端部５２は、パイロットポペット４４の肩部５６と係合するので、パイロットポペット４４もまたメインバルブポペット２４から離れるように動くことにより、作動油は、入口通路１８から制御室２８、パイロット通路３０及び出口通路２０を介して流れることができる。
【００１４】
パイロット通路３０を介して行われる作動油の流れにより、制御室２８の圧力は、出口通路の圧力まで下がる。かくして、面５８に付加される入口通路のより高い圧力が、バルブシート２２から遠ざけるようにメインバルブポペット２４を付勢することにより、入口通路１８と出口通路２０との直接連通を開放する。メインバルブポペット２４の動きは、パイロットポペット４４の円錐状先端部５４との接触が生ずるまで継続する。かくして、このバルブ開放の大きさ即ち程度と、これを通る作動油の流量は、電機子４２とパイロットポペット４４の位置により定められる。かかる位置は、電磁コイル３８を介して流れる電流の大きさにより制御される。
【００１５】
圧力差がパイロットポペット４４に及ぼす影響は、この圧力差に応答するメインバルブポペット２４のダイヤフラム２９の撓みにより相殺される。かかる動作により、パイロット通路３０の位置が変化し、パイロットバルブの圧力変化を相殺する。ダイヤフラムの可撓性は、パイロットばね率(pilot spring rate)に基づいて定められる。
【００１６】
この種のバルブは、図２に示すような油圧装置においてアクチュエータを制御するのに使用することができる。油圧ラインは、図面において実線により示されており、バルブその他の構成素子を作動する信号を搬送する導電体が破線で示され、センサ及びオペレータ入力素子からの信号を搬送する導電体が点線で示されている。
【００１７】
加圧された作動油は、油圧装置１００の原動機として作用するモータ／発電機１０４により駆動されるオーバーセンター(over-center)ポンプ１０２により提供される。タコメータ１０５その他の速度感知素子が、モータ／発電機１０４とポンプ１０２との間でシャフトに結合されて、速度感知信号を装置コントローラ(system controller)１０８に提供する。モータ／発電機１０４は、装置コントローラ１０８からの指令を受けるモータコントローラ１０６により制御される。モータコントローラは、オフロード装置において広く使用されているタイプのマイクロコンピュータベースの素子である。装置コントローラ１０８は、従来のジョイスティック１０７のようなオペレータ入力素子から入力を受ける。
【００１８】
ポンプ１０２はまた、ポンプ１０２内の斜板(swash plate)の位置を定める装置コントローラ１０８からの信号を受ける。この斜板の位置により、ポンプの可変容量出力が制御されるだけでなく、以下において説明するように、ポンプを、油圧装置からポンプへ戻されている作動油がポンプを駆動し、従って、モータを駆動して発電を行うモータモードにすることができる。装置コントローラ１０８はまた、ポンプ１０２のストロークを定める。
【００１９】
この油圧装置１００は、ピストン１１２及び１１６を有するシリンダ１１０及び１１４のような、油圧駆動のアクチュエータにより作動される機械素子を有する機械に組み込まれる。第１のシリンダ１１０は、複動タイプのシリンダであり、加圧流体はピストン１１２の両側に供給することができる。図１に示すタイプの４つの比例制御弁１２１、１２２、１２３及び１２４の組が、シリンダ１１０内の室に対する作動油の流れを制御するように配設されている。この種のバルブは、逆止弁と並列する電気制御の可変オリフィスとして概略示されている。制御弁の組においては、ポンプ１０２からの流体は、供給ライン１１８と第１の逆止弁１４２とを介して第１及び第２の制御弁１２１及び１２２に供給される。第１の制御弁１２１は、供給ライン１１８からシリンダ１１０の下部室１１３への流体の流れを制御し、第２の制御弁１２２は、この供給ラインからピストン１１２のロッド側の上部室１１１への流体の流れを制御する。第３の制御弁１２３は、シリンダの下部室１１３から、装置のタンク１２０に通じるタンクライン１１９への流体の排出を制御し、第４の制御弁１２４はシリンダ１１０の上部室１１１からタンクへの流体の流れを制御する。これら４つのソレノイド作動の制御弁１２１−１２４はいずれも、装置コントローラ１０８からの信号により作動される。装置コントローラ１０８はまた、シリンダ１１０の上部室及び下部室内の圧力をそれぞれ感知する圧力センサ１２６及び１２８から信号を受ける。別の圧力センサ１２９が、圧力測定信号を装置コントローラ１０８に提供するように供給ライン１１８に配置されている。
【００２０】
図１に示すタイプの第５及び第６の比例ソレノイド制御弁１３１及び１３２が、第２のシリンダ１１４に対する作動油の流れを制御するように設けられている。第２のシリンダ１１４は、作動油が室１１５の一方にだけ供給される単動素子である。即ち、第５の制御弁１３１は、供給ライン１１８から第２のシリンダ１１４への流体の流れを制御し、第６の制御弁１３２はシリンダからタンク１２０への流体の流れを制御する。第２の逆止弁１４８が供給ライン１１８と第５の制御弁１３１の入口との間に配置されて、流体が弁から供給ラインへ流れるのを阻止する。別の圧力センサ１３４が、第２のシリンダ１１４の下部室１１５内の圧力を検出するように設けられている。センサ１３４からの信号は、装置コントローラ１０８への入力として印加され、コントローラはまた、作動信号を第５及び第６の制御弁１３１と１３２に提供する。
【００２１】
油圧装置１００の構成素子の上記した配置構成は、これまでの油圧装置と同様である。しかしながら、装置１００の更なる構成素子が、本発明の新規な特徴である相互機能再生(cross functional regenration)と負荷から原動機再生(load to prime mover regeneration)とを可能にするように配設されている。
【００２２】
この新規な機能を実行するために、第３及び第４のソレノイドバルブ１２３及び１２４の出口が、逆止弁１３３により、再生移送導管１３５に接続されている。逆止弁１３３により、流体は、これらのバルブの出口から移送導管１３５にのみ流れることができるようになっている。第１の遮断弁１３６が、移送導管１３５を供給ライン１１８に選択的に結合するとともに、第２の遮断弁１４０が第１及び第２の制御弁１２１及び１２２を移送導管１３５に選択的に結合している。第１の再生規制バルブ１３８が、第３及び第４の制御弁１２３及び１２４の出口とタンクのライン１１９との間に配置されている。第１の再生規制バルブ１３８は、例えば、図１に示すタイプの比例バルブである。
【００２３】
図２について更に説明すると、同様の遮断弁及び逆止弁が、第２のシリンダ１１４の油圧回路に加えられている。即ち、第３の遮断弁１４３が、第５の制御弁１３１の入口と移送導管１３５との間に配置されている。第３の逆止弁１５０が、第６の制御弁１３２の出口を移送導管１３５に結合し、流体がバルブの出口から移送導管１３５にだけ流れることができるようにしている。第２の再生規制バルブ１４４が、第６の制御弁１３２の出口とタンク１２０との間に配置されている。第１と第２の再生規制バルブ１３８と１４４は、例えば、図１に示すソレノイドバルブ１０と同じタイプの比例バルブとすることができる。
【００２４】
アキュムレータ１４５が、アキュムレータ遮断弁１４６により移送導管１３５に接続されている。アキュムレータ遮断弁は、アキュムレータ１４５に対する流体の流れを制御する。圧力センサ１４７が、アキュムレータの圧力を測定するように配設されている。
【００２５】
上記構成の油圧装置１００の再生能力は、一方のシリンダ１１０または１１４の室から付勢されている作動油を利用して、双方のシリンダの動きを高め、アキュムレータにエネルギを保持しあるいはトルクをポンプ１０２にかけることにより、モータ／発電機１０４を駆動して電力を発生するものである。本発明の装置１００の機能の別の組み合わせの選択は、以下において説明するように、装置コントローラ１０８により行うことができる。
【００２６】
第１のシリンダ１１０が駆動されているとした場合には、第１または第２の制御弁１２１または１２２は開放され、加圧作動油を供給ライン１１８からシリンダの上部室１１１またはシリンダの下部室１１３へ供給する。これに対応して、第４の制御弁１２４または第３の制御弁１２３が開放され、作動油を反対側のシリンダ室から排出する。例えば、ピストン１１２を上方へ動かすには、第１の制御弁１２１を開いて、流体を供給ライン１１８からシリンダの下部室１１３へ移送する。ピストン１１２が上昇すると、上部室１１１を予め満たしていた流体は、第４の制御弁１２４を介して押し出される。非再生モードにおいては、上部室１１１からの流体は、完全に開いた第１の再生規制バルブ１３８を介してタンク１２０へ流れる。このモードにおいては、遮断弁１３６、１４０、１４３及び１４６はいずれも閉止状態に保持される。
【００２７】
この際、第１のシリンダに関して従来の自己再生モードが所望される場合には、装置コントローラ１０８は、第１の再生規制バルブ１３８を、再生に必要な流体の所要量に比例した量だけ閉止する。第２の遮断弁１４０は開放されて、流体はシリンダの上部室１１１から第１の制御弁１２１の入口に押し出される。この再循環される流体は、ポンプ供給ライン１１８からの流れに加わって、シリンダ１１０の下部室１１３に供給される流体の量を増やす。再生の大きさ即ち程度は、第１の再生規制バルブ１３８が閉止される量に逆比例し、このバルブ素子の位置を変えることにより制御される。この動作は、同じシリンダからの流体がその動きの速度を高めるのに利用される従来の再生と同様である。
【００２８】
本発明の油圧装置１００は、新規な相互再生モードの動作を行うように構成されている。種々のタイプの装置においては、幾つかの部材は、機械的に互いに結合されるとともに、別体をなす油圧アクチュエータにより個々に制御されるのが一般的である。例えば、持ち上げ車(lift truck)、即ち、リフトトラックの場合には、第２のシリンダ１１４が、負荷を担持するフォークまたはプラットホームを有するブームを上下させる。ブームは、第１の複動シリンダ１１０により、車即ちトラックのボディに対して傾けられる。ブームを下げるには、リフトトラックのオペレータは、ジョイスティックを動かして第６の制御弁１３２を開放するとともに、流体を第２のシリンダ１１４の下部室１１５から排出させる。次に、ブームは、負荷の重量により下がる。負荷力(load force)が第２のシリンダ１１４のピストン１１６に作用して、流体をシリンダの下部室１１５から付勢する。ブームが下がっているときには、オペレータは同時にブームに指令を与え、流体の力を第１のシリンダ１１０の下部室１１３に付加することにより、ブームを傾斜させる。
【００２９】
これらの機能が同時に行われているときには、相互再生モードが、ある条件において許容される。相互再生とは、負荷により一方のアクチュエータから付勢される流体が別のアクチュエータに動力を与えるのに使用される場合である。本例においては、第２のシリンダ１１４から第６の制御弁１３２を介して付勢されている流体は、相互再生を提供するように第１のシリンダ１１０に向けることができる。しかしながら、相互再生が行われるためには、（第２のシリンダ１１４からの）オーバーランニング(over-running)負荷圧は、制御計量(control metering)を行うために、第１のマージン(margin)による（第１のシリンダ１１０に動力を与える）同時圧力要求よりも大きくなければならない。更に、（第２のシリンダ１１４に関する）オーバーランニング負荷の流量指令は、好ましくは第２のマージンによる（第２のシリンダ１１４の）同時機能流れ要求(concurrent function flow demand)を越えるものでなければならない。
【００３０】
上記例においては、第２のシリンダ１１４から第６の制御弁１３２を介して付勢される作動油は、第１のシリンダ１１０に送られて、相互再生を提供する。第２のシリンダ１１４からのオーバーランニング負荷圧は、第１の圧力を指示する圧力センサ１３４により感知される。第１のシリンダ１１０の下部室１１３に動力を与えるための同時圧力要求(concurrent pressure demand)は、第２の圧力を指示するセンサ１２８により感知される。相互再生の第１の基準は、第１の圧力が第２の圧力よりも約２１乃至３５ｋｇ／ｃｍ２（３００乃至５００ｐｓｉ）だけ大きいときに満たされる。
【００３１】
相互再生の第２の基準は、２つのアクチュエータ、即ち、第１及び第２のシリンダ１１０及び１１４の流れ指令に基づく。この流れ指令は、オペレータによるジョイスティック１０７の位置決めにより指示される。即ち、オペレータは、同時機能体（第１のシリンダ１１０）に動力を与えるために指令される流量よりも大きい、オーバーランニング負荷アクチュエータ（第２のシリンダ１１４）の流量を指令しなければならない。
【００３２】
相互再生基準が満たされたことを装置コントローラ１０８が決定したときには、コントローラは第２の再生規制バルブ１４４を閉じ、オーバーランニング負荷の流量指令と同時機能流れ要求との差に等しい、タンクに対する流れを提供する。この動作により、第２のシリンダ１１４と第６の制御弁１３２を出る流体の少なくとも一部が、逆止弁１５０を介して移送導管１３５に送られる。この移送流は、動力を与えられるべき第１のシリンダ１１０の同時機能流れ要求と等しい。第１の遮断弁１３６と第３の遮断弁１４３は閉止状態に保持され、第２の遮断弁１４０は開放される。かくして、第２のシリンダ１１４からの流体は、移送導管１３５により第２の遮断弁１４０に運ばれ、次いで、流体は、第２の遮断弁１４０を介して第１のシリンダ１１０の第１の制御弁１２１及び第２の制御弁１２２の入口に流れる。この流体は、供給ライン１１８からの流れに代わって、開放している第１の制御弁１２１を介して第１のシリンダ１１０の下部室１１３へ流れ続ける。
【００３３】
あるいは、第１の制御弁１２１を閉じかつ第２の制御弁１２２を開放して、この再生流を第１のシリンダ１１０の上部室１１１へ向けることにより、ピストン１１２の反対の動きを得ることもできるものである。更に、当業者であれば理解することができるように、オーバーランニング負荷により第１のシリンダから押し出される流体は、この相互再生の特徴を利用して第２のシリンダに動力を与え易くするように供給することもできる。
【００３４】
図２について更に説明すると、油圧装置１００はまた、アクチュエータから押し出されている流体を、オーバーセンターポンプ１０２をモータとして駆動するように向けることにより、モータ／発電機１０４から電気を得ることができる「負荷から原動機再生モード」で作動させることができる。例えば、第２のシリンダ１１４がその負荷重量よりも下がると、作動油は、開いている排出制御弁１３２を介して下部室１１５から押し出される。この流体は、第２の再生規制バルブ１４４の少なくとも部分的な閉止と第３の遮断弁１４３の閉止とにより、移送導管１３５を介して流すことができる。次いで、この流れは、移送導管１３５から開放されている第１の遮断弁１３６を介して供給ライン１１８へ向けられる。この時点で、第２の遮断弁１４０は、閉止状態に保持される。第１のシリンダ１１０が動力を与えられない限りは、流体は、ポンプ１０２の入口へ向けて後方へ付勢される。
【００３５】
「負荷から原動機再生」と呼ばれるこの動作のモードにおいては、装置コントローラ１０８は、油圧ポンプ１０２の斜板が、ポンプがモータとして作用する位置へ動くように指令を与える。装置コントローラ１０８はまた、ポンプのストロークを設定する。即ち、ポンプ１０２は、アクチュエータからの流体の逆の流れが、ポンプの出口からその入口へ向かうとともに、原動機であるモータ／発電機１０４がポンプを駆動するときと同じ方向に向くように設定される。かくして、油圧ポンプ１０２は、タンク１２０へ流れる作動油の逆流によりモータとして駆動される。この動作により、ポンプ１０２は、電流を発生するモータ／発電機１０４を駆動し、この電流は、例えば、バッテリを充電するのに利用することができる。
【００３６】
本発明の再生装置はまた、アクチュエータに作用するオーバーランニング負荷により生ずるエネルギがアキュムレータ１４５に蓄積される第３の動作モードを有する。この蓄積モードを、オーバーランニング負荷が流体を第２のシリンダ１１４から第６の制御弁１３２を介して付勢している例に関して説明する。この流体のエネルギを蓄えるために、第２の再生規制バルブ１４４が閉止され、流体を逆止弁１５０を介して移送導管１３５に供給する。この時点では、第３の遮断弁１４３は、移送導管１３５の他端の第１及び第２の遮断弁１３６及び１４０と同様に閉止される。
【００３７】
かくして、アキュムレータ遮断弁１４６を開放することにより、第２のシリンダ１１４から付勢されている流体は、アキュムレータ１４５に入る。かかる動作が行われているときには、装置コントローラ１０８は、圧力センサ１３４及び１４７によりそれぞれ測定される第２のシリンダ１１４及びアキュムレータ１４５の圧力の監視を継続する。アキュムレータ１４５の圧力が、第２のシリンダ１１４の圧力と等しいときには、エネルギの蓄積は、装置コントローラにより終了される。ここで、アキュムレータ遮断弁１４６は閉止され、かつ、第２の再生規制バルブ１４４は完全に開放されて、第２のシリンダの残りの流体をタンク１２０に向ける。
【００３８】
その後、アキュムレータ１４５に蓄えられている流体のエネルギは、アクチュエータ、即ち、油圧装置１００の第１のシリンダ１１０または第２のシリンダ１１４に動力を与えるのに利用される。これを行うために、装置コントローラ１０８は、圧力センサ１４７からの信号を使用して、アキュムレータ１４５に蓄えられている流体の圧力が、シリンダに第１の基準マージンにより動力を与えるための同時圧力要求量を越えるかどうかを定める。この関係が存在する場合には、アキュムレータ遮断弁１４６は、第２の遮断弁１４０または第３の遮断弁１４３とともに開放される。第２の遮断弁１４０または第３の遮断弁１４３の開放に対応して、シリンダ１１０または１１４には、蓄積された流体から動力が与えられる。装置コントローラ１０８は、第２のシリンダの圧力とアキュムレータの圧力の監視を継続する。上記した圧力の関係がもはや存在しない場合には、遮断弁は閉止される。
【００３９】
アキュムレータ１４５に蓄えられた流体のエネルギはまた、ポンプがシリンダ１１０または１１４に動力を与えることが必要とされない時点で、原動機再生に使用することができる。この状態では、流体は、アキュムレータから第１の遮断弁１３６を介してポンプへ向けられる。装置コントローラ１０８は、ポンプがモータとして作用する位置へ油圧ポンプ１０２が動くことにより、流体エネルギがモータ／発電機を駆動して上記したように電気を発生するように指令を出す。
【００４０】
かくして、本発明の油圧装置１００は、他の再生モードを選択的に許容する構成素子を含む。これらのモードには、アクチュエータの一方の室から付勢される流体が同じアクチュエータの別の室に動力を与えるように送られる従来の自己再生が含まれる。相互再生においては、一方のアクチュエータから付勢される流体は、別のアクチュエータに動力を与えることにより、受容アクチュエータの作動を容易にするとともに、アクチュエータから原動機再生モードにおいては、アクチュエータからの流体は逆送されて原動機を駆動する。蓄積再生モードにおいては、アクチュエータから付勢された流体のエネルギは、アクチュエータまたは原動機に動力を与えるようにその後使用するためにアキュムレータに蓄えられる。これらのモードの２つ以上を同時に起動させることも可能である。作動油を同時低圧機能体に送り、次いで、アキュムレータ１４５に送るように優先権が与えられる。最後に、流体は、原動機に送られる。
【００４１】
本発明は、１回に１つの再生モードだけが行われるものとして説明を行った。しかしながら、オーバーランニング負荷の流量指令が、１つの同時機能体が必要とする流量よりも有意に多い流量を提供する場合には、過剰の流れを第３の同時機能体に送ることができる。
【００４２】
図３は、ソレノイドにより作動される双方向比例バルブ２００を示す。このバルブ２００は、長手方向の孔２１６内でバルブシート２２２に対して摺動して、入口通路２１８と出口通路２２０との間の作動油の流れを選択的に制御するようにメインバルブポペット２２４が構成されている点を除き、図１のバルブと同様に構成されている。制御室２２８は、メインバルブポペット２２４の、バルブシート２２２から離隔した側に位置するようにバルブ本体２１２内に画成されている。
【００４３】
メインバルブポペット２２４は、ガラス繊維で強化した熱可塑性樹脂から形成するのが好ましい。中央孔２２６が、メインバルブポペット２２４を介して軸線方向に延びるように形成されており、肩部２２５が出口通路２２０に開口する一端から離隔して配設されている。第１の逆止弁２３０が、肩部２２５とメインバルブポペットの一端との間に位置するようにメインバルブポペット内に設けられていて、流体がポペットの中央孔２２６から出口通路２２０にだけ流れることができるようにしている。中央孔２２６の他端部は、制御室２２８に開口していて、スナップリング２３５により所定の位置に保持された弾性ダイヤフラム２３２を有している。Ｏリング２３４が、ダイヤフラムと中央孔２２６の壁との間にシールを提供している。メインバルブポペットと同じ材料から形成される弾性のある管状のカラム２３８が、中央孔２２６に内挿され、ダイヤフラム２３２を孔の肩部２２５に対して付勢している。ダイヤフラム２３２の両側は、円錐状の室２２８の圧力と過剰のカラム２３８の孔内の圧力に曝されている。ダイヤフラム２３２は、孔を有しており、この孔は該孔を閉じるパイロットポペット２４４の先端を受けている。
【００４４】
第２の逆止弁２４０が、入口通路２１８と肩部２２５に隣接する中央孔の端部との間を延びる通路に位置するようにメインバルブポペット２２４内に配設されている。第１の逆止弁２３０と第２の逆止弁２４０とにより制御される双方の流路は、管状のカラム２３８を介して延びる孔と常時連通している。
【００４５】
バルブ本体２１２は、制御室２２８と出口通路２２０との間を延びる通路２５２に配置された第３の逆止弁２５０を有している。第３の逆止弁２５０により、流体は制御室２２８から出口通路２２０へ向かう方向にのみ流れることができる。第４の逆止弁２５４が、別の通路２５６に配置されていて、この通路を流れる流体が制御室２２８から入口通路２１８に向けてのみ流れるように制限している。これらの逆止弁の通路２５２及び２５６の双方は、流れ制限オリフィス２５３及び２５７をそれぞれ有している。
【００４６】
ソレノイド２３６は、励磁されると、パイロットポペット２４４をダイヤフラム２３２の孔から引出し、ダイヤフラムのパイロット通路を開放する。パイロット通路を介して行われる作動油の流れにより、制御室２２８の圧力は、出口通路２２０の圧力レベルまで下がる。かくして、入口通路２１８内のより高い圧力により、メインバルブポペット２２４はバルブシート２２２から離れるように付勢され、入口通路２１８と出口通路２２０とが直接連通される。メインバルブポペット２２４の動きは、パイロットポペット２４４の円錐状先端部と接触するまで継続する。かくして、メインバルブの開口の程度と、バルブ２００を介して流れる作動油の流量は、ソレノイド２３６を流れる電流の大きさにより制御されるパイロットポペット２４４の位置により定められる。
【００４７】
第２のタイプの比例バルブ２００は、図１のバルブとは異なり、出口通路２２０の高い圧力には応答せずに、ソレノイド２３６の起動にだけ応答して開くことができる。出口通路２２０内の圧力が制御室２２８の圧力を越えると、第３の逆止弁２５０が開いて、高い方の圧力を制御室と連通させることにより、メインバルブポペット２２４の両側の圧力を等しくする。圧力がこのように等しくなると、制御室２２８と出口通路２２０との間のポペット表面積の差と、パイロットポペット２４４に作用するばね力とにより、メインバルブポペット２２４は閉止状態に保持される。
【００４８】
第４の逆止弁２５４は、入口通路２１８の圧力が上昇したときにメインポペットを閉止状態に保持するように、同様の動作を行う。
【００４９】
この種のバルブ２００は、図４に示す油圧装置３００において、相互機能再生及び負荷から原動機再生を実行するのに必要な構成部材の部品点数を少なくするように利用することができる。上記した装置の場合と同様に、オーバーセンターポンプ３０２が、モータ／発電機３０４により駆動されて、作動油を加圧下でポンプ出力ライン３１８に供給する。タコメータ３０５その他の速度感知素子が、速度信号を装置コントローラ３０８に提供する。モータ／発電機３０４は、装置コントローラ３０８からの指令を受けるモータコントローラ３０６により制御される。装置コントローラ３０８は、従来のジョイスティック３０７のようなオペレータ入力素子から入力を受ける。
【００５０】
ポンプ３０２は、ポンプ３０２内の斜板の位置を定める、装置コントローラ３０８からの信号を受ける。斜板の位置により、以下に説明するように、ポンプの可変容量出力を制御することができるとともに、油圧装置からポンプへ逆送されている作動油が、ポンプを駆動し、従って、モータ／発電機３０４を駆動して発電を行うことができるモータモードにポンプを置くことができる。装置コントローラ３０８からの別の信号もまた、ポンプ３０２のストロークを定める。
【００５１】
ポンプ出力ライン３１８は、遮断弁３１７により供給ライン３０９に接続されている。遮断弁３１７は、図３に示すタイプの双方向比例バルブであり、装置コントローラ３０８により電気的に作動される。
【００５２】
この油圧装置３００は、ピストン３１２及び３１６を有するシリンダ３１０及び３１４のような、油圧駆動のアクチュエータにより作動される機械的素子を有する機械に組み込まれる。第１のシリンダ３１０は、加圧流体がピストン３１２の両側に供給することができる複動タイプのシリンダである。組をなす４つの比例制御弁３２１、３２２、３２３及び３２４が、シリンダ３１０内の室３１１及び３１３に対する作動油の流れを制御するように設けられている。入口制御弁３２１及び３２２は、図３に示すタイプの双方向の比例バルブであり、供給ライン３０９を第１のシリンダ３１０に接続している。出口制御弁３２３及び３２４は、図１に示すタイプの一方向比例バルブであり、第１のシリンダ３１０を装置のタンク３２０に直接接続している。逆止弁と再生規制バルブは、双方向の比例制御弁を使用しているので、配設されていない。
【００５３】
装置コントローラ３０８は、シリンダ３１０の上部室３１１及び下部室３１３内の圧力をそれぞれ感知する圧力センサ３２６及び３２８から信号を受ける。別の圧力センサ３２９が、圧力測定信号を装置コントローラ３０８に提供するようにポンプ出力ライン３１８に配置されている。
【００５４】
第５及び第６の比例ソレノイド制御弁３３１と３３２が、第２のシリンダ３１４に対する作動油の流れを制御するように配設されている。第２のシリンダ３１４は、作動油が下部室３１５にのみ供給される単動装置である。即ち、第５の制御弁３３１は、ポンプ出力ライン３１８から第２のシリンダ３１４への流体の流れを制御するものであり、図３に示すタイプの双方向比例バルブである。第６の制御弁３３２は、このシリンダからタンク３２０への流体の流れを規制するもので、図１に示すタイプの一方向比例バルブである。別の圧力センサ３３４が、第２のシリンダ３１４の下部室３１５の圧力を検出するように配設されている。センサ３３４からの信号が、装置コントローラ３０８に入力として印加され、第５及び第６の制御弁３３１及び３３２に作動信号を提供する。
【００５５】
装置３００には、双方向比例制御弁が使用されているので、図２の油圧装置１００に配設されている逆止弁及び再生規制バルブは、この装置３００には配設されていない。シリンダ制御弁に別体の遮断弁を設けることも必要とはされていない。
【００５６】
アキュムレータ３４５が、アキュムレータに対する流体の流れを制御する双方向アキュムレータ遮断弁３４６により供給ライン３０９に接続されている。また、圧力センサ３４７が、アキュムレータ３４５の圧力を測定するように設けられている。
【００５７】
図４の油圧装置の動作の説明を容易にするために、作動油が第１のシリンダ３１０の下部室３１３に送られている際に、第２のシリンダ３１４の負荷が低下されている例を検討する。第２のシリンダのピストン３１６は、第６の制御弁３３２を開放することにより降下される。相互再生は、図２の装置に関して説明したのと同じ基準が満たされた場合に行われるようにすることができる。即ち、（第２のシリンダ３１４からの）オーバーランニング負荷圧は、第１のマージンによる（第１のシリンダ３１０に動力を与える）同時圧力要求よりも大きいものでなければならず、オーバーランニング負荷の流量要求は、好ましくは第２のマージンによる同時機能流れ要求を越えなければならない。この場合には、第５の制御弁３３１は開放されて、第２のシリンダ３１４から排出される流体の少なくとも一部を供給ライン３０９に送る。この流体は、第１の制御弁３２１を介して第１のシリンダ３１０の下部室３１３へ流れる。ポンプからの流れは、シリンダ３１０または３１４に動力を与えるのに必要ではないので、遮断弁３１７は、装置コントローラ３０８により閉止することができる。
【００５８】
第１のシリンダ３１０に動力が与えられていない場合には、第２のシリンダ３１４からの排出流体は、ポンプ３０２をモータとして駆動するとともに、モータ／発電機３０４を駆動して発電させるように送られる。第１のシリンダの第１の制御弁３２１と第２の制御弁３２２は閉じられる。遮断弁３１７は開放され、排出流体をポンプ３０２の出口へ送る。装置コントローラ３０８は、ポンプがモータとして機能する位置を油圧ポンプ３０２の斜板が占めるように指令を出す。装置コントローラはまた、ポンプのストロークを設定する。これにより、アクチュエータからの流体の逆流がポンプの出口から入口へ向かうことによりポンプ及びモータ／発電機３０４を駆動するように、ポンプ３０２が設定される。
【００５９】
通常は、第２のシリンダからの排出流体は、アキュムレータ３４５に蓄えられる。これを行うために、アキュムレータ遮断弁３４６は開放され、一方、遮断弁３１７は閉止される。その後、アキュムレータに蓄えられた流体は、相互再生の圧力及び流れ基準が満たされるときに、装置の機能体に動力を与えるのに使用することができる。
【００６０】
第１のシリンダ３１０のような複動シリンダにおいては、一方の室から排出する流体は、制御弁を選択的に駆動することにより他方の室へ供給される。例えば、従来の油圧装置のシリンダに接続された機械部材を下げるには、流体は、通常、下部室３１３からタンクへ排出され、一方、供給ラインからの流体は、上部室３１１に送られる。本発明の油圧装置３００においては、入口制御弁３２１と３２２は同時に開放され、作動油は下部室３１３から上部室３１１へ流れる。負荷によりピストンに働く力により、供給ラインからの流体は、下部室３１３へ入るのを阻止される。所要の場合には、遮断弁３１７を一時的に閉じて、ポンプからの流体が第１のシリンダ３１０に入るのを阻止することもできる。ピストンロッドの容積により、下部室３１３は上部室３１１よりも容積が大きいので、第４の制御弁３２４は、過剰の流体をタンク３２０に放出するように、わずかに開放されなければならない。
【００６１】
シリンダピストンが反対方向へ動くと、油圧装置３００は、作動油を上部室３１１から下部室３１３へ流すことができる。この場合には、入口制御弁３２１及び３２２は、再び同時に開放される。しかしながら、シリンダ室間の容積の差により、下部室３１３を満たすのに、上部室３１１から排出されるより多くの流体が必要とされる。かくして、出口バルブ３２３は、閉止状態に保持され、更なる流体を供給ライン３０９から受ける。
【００６２】
上記説明は、主として、本発明の好ましい実施の形態に関して行われている。本発明の範囲内において種々の変更を行うことができるが、当業者であれば、本発明の実施の形態の説明から更なる変更を行うことができるものである。従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲により定められるものであって、上記説明によっては限定されるものではない。
【００６３】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているので、負荷により油圧装置に生ずる位置及び運動エネルギを回収することができ、この回収したエネルギは、別の同時指令アクチュエータ機能体を作動させ、アキュムレータにエネルギを貯蔵しあるいは原動機にトルクを付加するのに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るソレノイド作動のパイロットバルブを示す横断面図である。
【図２】  相互機能とアクチュエータから原動機再生機能の双方を有する油圧装置の概略線図である。
【図３】  双方向ソレノイド作動パイロットバルブを示す横断面図である。
【図４】  図３の双方向バルブを採用した別の油圧装置を示す概略線図である。
【符号の説明】
１０  ソレノイドバルブ
１２  バルブ本体
１４  バルブカートリッジ
１８  入口通路
２０  出口通路
２２  バルブシート
２４  メインバルブポペット
２８  制御室
２９  ダイヤフラム
３０  パイロット通路
３６  ソレノイド
３８  電磁コイル
４４  パイロットポペット
１００  油圧装置
１０４  モータ／発電機
１０６  モータコントローラ
１０８  装置コントローラ
１１０  シリンダ
１１２  ピストン
１１４  シリンダ
１１６  ピストン
１２０  タンク
１２１、１２２、１２３、１２４  比例制御弁
１２６、１２８、１２９  圧力センサ
１３１、１３２  比例ソレノイド制御弁
１３３  逆止弁
１３４  圧力センサ
１３５  移送導管
１３６  遮断弁
１３８  再生規制バルブ
１４０、１４３  遮断弁
１４５  アキュムレータ
１４６  遮断弁
１４７  圧力センサ
１４８、１５０  逆止弁
２００  双方向比例バルブ
２１２  バルブ本体
２１８  入口通路
２２０  出口通路
２２２  バルブシート
２２４  メインバルブポペット
２２８  制御室
２３０  逆止弁
２３２  ダイヤフラム
２３６  ソレノイド
２３８  管状カラム
２４０  逆止弁
２４４  パイロットポペット
２５０  逆止弁
２５２  通路
２５３  オリフィス
２５４  逆止弁
２５６  通路
２５７  オリフィス
３００  油圧装置
３０２  オーバーセンターポンプ
３０４  モータ／発電機
３０６  モータコントローラ
３０８  装置コントローラ
３１０  シリンダ
３１１、３１３  室
３１４  シリンダ
３１５  下部室
３１６  ピストン
３１７  遮断弁
３１８  ポンプ出力ライン
３２１、３２２、３２３、３２４  制御弁
３２９  圧力センサ
３３１  制御弁
３３２  ピストン
３３４  圧力センサ
３４５  アキュムレータ
３４６  双方向アキュムレータ遮断弁
３４７  圧力センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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