(57)【要約】      （修正有）【課題】高負荷／高速及び低負荷／低速の条件下で高い燃料効率を示す液圧システムを提供する。また、製造コストを削減し且つエネルギー効率を改善する。【解決手段】第１アクチュエータ１０１と、第１回路を介して第１アクチュエータに流体接続され且つ第１アクチュエータを駆動するように適合されている第１可変容量ポンプ１０２とを含む液圧システムに関する。システムは、第２アクチュエータ２０１と、第２回路を介して第２アクチュエータに流体接続可能であり且つ第２アクチュエータを駆動するように適合されている第２ポンプ２０２とを更に含み、第２ポンプは、第１制御弁７０１を介して第１アクチュエータに流体接続可能であり、第２ポンプは、第２制御弁７０２を介して第２アクチュエータに流体接続可能である。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液圧システムであって、
第１アクチュエータと、
第１回路を介して前記第１アクチュエータに流体接続され且つ前記第１アクチュエータを駆動するように適合されている第１可変容量ポンプと、
第２アクチュエータと、
第２回路を介して前記第２アクチュエータに流体接続可能であり且つ前記第２アクチュエータを駆動するように適合されている第２ポンプと
を含み、
前記第２ポンプは第１制御弁を介して前記第１アクチュエータに流体接続可能であり、
前記第２ポンプは第２制御弁を介して前記第２アクチュエータに流体接続可能である、液圧システム。
【請求項２】
前記第１回路は閉ループ回路であり且つ／又は前記第２回路は閉ループ回路である、請求項１に記載の液圧システム。
【請求項３】
前記第２ポンプは可変容量ポンプである、請求項１又は２に記載の液圧システム。
【請求項４】
前記第１ポンプは前記第１アクチュエータに直接的に接続されているか又は接続可能であり、
前記第１制御弁は前記第１アクチュエータに供給される前記第２ポンプからの流体流を可変に制限するように適合されている第１比例制御弁であり、
前記第２制御弁は前記第２アクチュエータに供給される前記第２ポンプの第２流体圧力を可変に制限するように適合されている第２比例制御弁である、請求項１から３のいずれか一項に記載の液圧システム。
【請求項５】
前記第１比例制御弁は方向比例スプール弁、好ましくは４／３スプール弁であり、且つ
前記第２比例制御弁は方向比例スプール弁、好ましくは４／３スプール弁である、請求項４に記載の液圧システム。
【請求項６】
前記第１比例制御弁は独立計量弁であり、
前記独立計量弁は、第１流体ラインを介して前記第１アクチュエータの第１チャンバに接続され且つ第２流体ラインを介して前記第１アクチュエータの第２チャンバに接続され、
前記第１流体ラインに第１圧力センサが設けられ且つ前記第２流体ラインに第２圧力センサが設けられ、
前記液圧システムは、前記第１及び第２圧力センサから圧力情報を受け取るように適合されている制御ユニットを含み、
前記制御ユニットは、前記独立計量弁を制御して前記圧力情報に応じて前記第１又は第２チャンバの一方を流体戻りラインに接続するように構成されている、請求項４に記載の液圧システム。
【請求項７】
第３アクチュエータと、第３回路を介して前記第３アクチュエータに接続可能であり且つ前記第３アクチュエータを駆動するように適合されている第３ポンプとを更に含み、
前記第２ポンプは、第３制御弁を介して前記第３アクチュエータに流体接続可能である、請求項１から６のいずれか一項に記載の液圧システム。
【請求項８】
前記第３ポンプは、前記第３アクチュエータに直接的に接続されているか又は接続可能であり、
前記システムは、前記第３アクチュエータに供給される前記第２ポンプからの流体流を可変に制限するように適合されている第３比例制御弁を含み、
前記第３比例制御弁は、方向比例スプール弁、好ましくは４／３スプール弁である、請求項７に記載の液圧システム。
【請求項９】
前記第１ポンプは双方向可変容量ポンプとして構成され、前記第２ポンプは一方向ポンプとして構成され、前記第１及び第２制御弁は方向制御弁である、請求項１から８のいずれか一項に記載の液圧システム。
【請求項１０】
前記第１ポンプは、前記第１アクチュエータの第１チャンバに接続されているか又は選択的に接続可能な第１ポートと、前記第１アクチュエータの第２チャンバに接続されているか又は選択的に接続可能な第２ポートとを含み、
前記第２ポンプは、前記第１制御弁を介して前記第１アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能な第１ポートと、前記第１制御弁を介して前記第１アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能な第２ポートとを含む、請求項９に記載の液圧システム。
【請求項１１】
前記第２ポンプは、前記液圧システムを上昇した流体圧力に維持するチャージポンプとして機能するように構成され、
前記第２回路は開回路であり、
前記第２ポンプは、前記第１制御弁を介して前記第１アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能な第１ポートと、作動液リザーバに接続されている第２ポートとを含み、
前記第２ポンプの第１ポートは、バイパス弁、好ましくは可変圧力リリーフ弁を介して前記作動液リザーバに接続されている、請求項９又は１０に記載の液圧システム。
【請求項１２】
第３アクチュエータと、第３閉ループ回路を介して前記第３アクチュエータに接続可能であり且つ前記第３アクチュエータを駆動するように適合されている第３ポンプとを更に含み、
前記第３ポンプは、前記第３アクチュエータの第１チャンバに接続されているか又は選択的に接続可能な第１ポートと、前記第３アクチュエータの第２チャンバに選択的に接続可能な第２ポートとを含み、
前記第２ポンプは、第３制御弁を介して前記第３アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能な第１ポートと、前記第３制御弁を介して前記第３アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能な第２ポートとを含む、請求項９から１１のいずれか一項に記載の液圧システム。
【請求項１３】
前記第１及び第２ポンプは、共通の駆動シャフトを介して単一の原動機に接続され、
前記原動機は、単一速度のモータ又は内燃機関として構成されることが好ましい、請求項９から１２のいずれか一項に記載の液圧システム。
【請求項１４】
前記第１ポンプは、前記第１ポンプの最大出力流量が前記第１アクチュエータを所定の最小サイクル時間で駆動するのに必要な最大流量の２５％から７５％、好ましくは４０％から６０％、より好ましくは４５％から５５％に等しいようにサイズ設定されている、請求項１から１３のいずれか１項に記載の液圧システム。
【請求項１５】
前記液圧システムは、前記第１制御弁に接続されているコントローラであって、前記第１ポンプの最大流体出力流量が前記第１アクチュエータの最小サイクル時間を得るのに必要な速度で前記第１アクチュエータを動かすのに十分でない場合に前記第１制御弁を制御して前記第１回路に前記第２ポンプを選択的に接続するように適合されているコントローラを含む、請求項１４に記載の液圧システム。
【請求項１６】
第３アクチュエータと、第３回路を介して前記第３アクチュエータに接続可能であり且つ前記第３アクチュエータを駆動するように適合されている第３ポンプとを更に含み、
前記第３ポンプは、前記第３ポンプの最大出力流量が前記第３アクチュエータを所定の最小サイクル時間で駆動するのに必要な最大流量の２５％から７５％、好ましくは４０％から６０％、より好ましくは４５％から５５％に等しいようにサイズ設定され、
前記第２ポンプは、第３制御弁を介して前記第３アクチュエータに流体接続可能である、請求項１４または１５に記載の液圧システム。
【請求項１７】
前記液圧システムは、前記第３制御弁に接続されているコントローラであって、前記第３ポンプの最大流体出力流量が前記第３アクチュエータの最小サイクル時間を得るのに必要な速度で前記第３アクチュエータを動かすのに十分でない場合に前記第３制御弁を制御して前記第３回路に前記第２ポンプを選択的に接続するように適合されているコントローラを含む、請求項１６に記載の液圧システム。
【請求項１８】
前記第１ポンプは、前記第２ポンプの最大出力流量の５０％から１５０％、好ましくは７５％から１２５％、より好ましくは９５％から１０５％である最大出力流量を示すようにサイズ設定され、
前記第３ポンプは、前記第２ポンプの最大出力流量の５０％から１５０％、好ましくは７５％から１２５％、より好ましくは９５％から１０５％である最大出力流量を示すようにサイズ設定されている、請求項１から１７のいずれか一項に記載の液圧システム。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか一項に記載の液圧システムを含む建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液圧システム、特に掘削機のような建設機械用の液圧システムに関する。本発明は更に、液圧システムを含む建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な異なる建設機械用の液圧システムが当技術分野で知られている。液圧システムは、それぞれの建設機械の回転駆動装置、ブーム、ディッパ、バケット、走行モータ及び他の可動部分などの機械の可動部材を作動させるための加圧流体の供給を受けるいくつかの液圧アクチュエータを含む。従来の液圧システムでは、建設機械の大きさに応じて、１つ以上の大型の容量ポンプを使用して、それぞれの機械のすべてのアクチュエータに加圧された作動液を供給する。このために、液圧容量ポンプはそれぞれ、すべての液圧アクチュエータにポンプの出口ポートを接続する方向制御弁を用いていくつかのアクチュエータに接続されている。したがって、液圧ポンプの出力流量は、比例制御弁を用いていくつかのアクチュエータの間で分配される。これらのいわゆる計量システムは、制御弁を通る流れの絞りを引き起こし、結果としてエネルギーを浪費することが知られている。
【０００３】
より最近の開発では、容量制御システム又はメータレス液圧システムとして知られている別のタイプの液圧システムが、エネルギー効率の向上を考慮して研究された。容量制御液圧システムは、その各々が単一のアクチュエータに接続されている複数の液圧ポンプを含む。容量制御システムの液圧ポンプは、通常、それぞれのアクチュエータにポンプによって供給される加圧流体の流れを選択的に調節する可変容量ポンプである。例えば、アクチュエータを高速で動かすためにそれぞれのポンプの流れを増加させ、一方、アクチュエータのより遅い作動が必要な場合には流れを減少させる。容量制御液圧システムは、比例絞り弁で流量を制限するのではなく、アクチュエータに向けられる流量をポンプ出力流量の変更によって制御するので、計量システムよりもエネルギー効率が良いことが知られている。言い換えれば、容量制御液圧システムのポンプは、アクチュエータを所望の速度及び力で移動させるのに必要な流量及び圧力で作動液を排出するだけのために調節され、したがって、流体の流れを絞ること又は圧力を減少させることによってエネルギー損失を招かない。
【０００４】
容量制御液圧システムはエネルギー効率の大幅な改善を示すが、掘削機などの建設機械での利用は商業的に実行可能でないことが判明した。これは、公知の容量制御システムでは、アクチュエータを所望の速度で移動させるために、個々の容量ポンプを大型にする必要があるからである（掘削機では、この速度はアクチュエータを空気中で完全に伸縮させるのに必要ないわゆるサイクル時間によって決まる）。しかしながら、複数の大型のポンプ（１つのアクチュエータに１つ）を装備すると、容量制御システムの製造コストは大幅に増加する。また、大型の液圧ポンプが、減少した出力流量で動作させると、すなわち、アクチュエータをより遅い速度で動かすと、低いエネルギー効率を示すことは既知の問題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このことから、本発明の目的は、高負荷／高速及び低負荷／低速の条件下で高い燃料効率を示す液圧システムを提供することである。本発明の更なる目的は、従来の容量制御液圧システムと比較して、製造コストを削減し且つエネルギー効率を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１実施形態では、本発明は、第１アクチュエータと、第１回路を介して第１アクチュエータに流体接続され且つ第１アクチュエータを駆動するように適合されている第１可変容量ポンプとを含む液圧システムに関する。システムは、第２アクチュエータと、第２回路を介して第２アクチュエータに流体接続可能であり且つ第２アクチュエータを駆動するように適合されている第２ポンプとを更に含む。第２ポンプは、第１制御弁を介して第１アクチュエータに、第２制御弁を介して第２アクチュエータに流体接続可能である。
【０００７】
簡単に言うと、本発明の液圧システムは、容量制御液圧システムと計量システムとの組み合わせである。より詳細には、第１回路は、第１アクチュエータを異なる速度／流量で作動させるための第１可変容量ポンプを含む第１容量制御アクチュエータ回路として適合されることができる。一方、第２ポンプは、高速条件下で、すなわち、より短いサイクル時間が必要な場合に第２ポンプを第１アクチュエータに接続する第１制御弁を介して第２アクチュエータを駆動し且つ／又は第１アクチュエータの作動を補助するのに使用することができる。建設機械の１つ以上のアクチュエータの作動速度が空気中でそれぞれの液圧アクチュエータを完全に伸縮させるのに必要な時間に関連するいわゆる「サイクル時間」によって決まることが、当業者には理解されるであろう。本発明によれば、最小サイクル時間と呼ばれる最短サイクル時間は、第１及び第２ポンプの流れを組み合わせることによって達成される。機械が最小サイクル時間を達成できることが顧客の期待であり、これは建設機械の性能を判断するのに使用される重要な指標である。しかしながら、ほとんどのデューティサイクルでは、最小サイクル時間は時々達成されるだけでよく、平均デューティサイクル（すなわち、平均掘削作業サイクル）は平均して比較的低い作動速度を必要とすることが分かった。
【０００８】
このことから、本発明の特定の装置は、第１ポンプが通常／平均速度条件下で第１アクチュエータを動かすことができるようにより小さいサイズであることを可能にする。平均速度要求は、特定のデューティサイクルの間、機械のオペレータの要求によって最終的に決定される。第１アクチュエータが特定の状況下でより速く動くことが要求される場合、第１ポンプからの流体流を第２ポンプからの流体流によって補助することができる。小型のポンプは、大きな可変容量ポンプを使用する従来の容量制御液圧システムと比較して、液圧システムのコストを削減する。また、複数の小さいポンプを使用することにより、液圧システム全体の効率が向上することが分かった。当然のことながら、建設機械に複数の異なるアクチュエータを設けることができ、以下でより詳細に説明するように、最小サイクル時間を達成するためにアクチュエータの各々に２つ以上の異なるポンプからの流れを供給することができる。
【０００９】
別の実施形態では、第１回路は閉ループ回路である。第１回路は、キャビテーションを防止するためにシステムをわずかに上昇した流体圧力に維持するチャージポンプに接続されることができる。
【００１０】
更なる実施形態では、第２回路は閉ループ回路である。この場合、第２回路はチャージポンプに接続されることができる。代わりに、第２回路は開ループ回路であることができ、この場合、第２ポンプは、チャージポンプから加圧流体を供給されるのではなく、流体リザーバから直接作動液を引き出す。
【００１１】
別の実施形態によれば、第２ポンプは可変容量ポンプである。可変容量の第２ポンプは、第２アクチュエータを異なる速度／流量で制御するのに特に有利である。代わりに又は追加として、第２ポンプは、比例制御弁を介して第２アクチュエータ及び／又は第１アクチュエータに接続されている定容量ポンプであることができ、比例制御弁を使用して、定容量の第２ポンプから第２及び／又は第１アクチュエータに供給される流体の流れを調節することができる。
【００１２】
別の実施形態では、第１ポンプは、第１アクチュエータに直接的に接続され／接続可能であり、第１制御弁は、弁アセンブリの一部であり且つ第１アクチュエータに供給される第２ポンプからの流体流を可変に制限するように適合されている第１比例制御弁として構成されることができる。本明細書において、「直接的に接続されている」という用語は、ポンプが、ポンプの流体流を分配するために１つ以上の比例弁を必要とする計量回路とは異なり、人工的な流量制限を導入する比例弁又は減速弁（スロットル）を含まない流体ラインを介してアクチュエータに直接的に接続される構成を指す。言い換えれば、直接的な接続とは、流体ライン内及び／又はホース破裂逆止弁、負荷保持弁、開閉弁などの安全目的で必要とされる弁内の避けられない損失は別として、流体流のエネルギー損失をもたらさず、回路に追加の流量計量を意図的に追加しない接続を言う。結果として、第１アクチュエータは、常に、第１ポンプによって供給される出力流量の実質的に全てを受け入れる。第１ポンプの第１アクチュエータとの直接的な接続により、第１回路を容量制御回路と称することができる。これに対して、第２ポンプは、好ましくは、第２流体流の所定の部分のみを第１アクチュエータに供給するように適合されている第１比例制御弁（計量弁）を介して第１アクチュエータに接続可能である。結果として、計量弁／比例弁を介して第１アクチュエータに接続されている第２ポンプによって生成される流体回路は、計量回路と称することができる。以下でより詳細に説明するように、第１ポンプの流れを支援するのに使用されない第２流体流の残りの部分を、同時に第２アクチュエータに利用することができる。したがって、第２ポンプは、第１ポンプが第１アクチュエータを動かすのを補助し、同時に第２アクチュエータを動かすことが可能である。
【００１３】
別の実施形態では、第１比例制御弁は、方向比例スプール弁である。第１比例スプール弁は、好ましくは４／３スプール弁である。４／３スプール弁は、４つの流体ポートと３つの位置とを有する。第１流体ポートを第１ポンプの高圧ポート（又はポンプ流）に接続することができ、第２流体ポートを第１ポンプの低圧ポート（又は流れ戻り）に接続することができる。第３流体ポートを第１アクチュエータの第１チャンバに接続することができ、第４流体ポートを第１アクチュエータの第２チャンバに接続することができる。第１位置では、４／３スプール弁は閉じており、流体ポートのいずれも接続されていない。第２位置では、第１及び第４流体ポート並びに第２及び第３流体ポートが接続される。したがって、第２位置では、第１アクチュエータを伸長させるために、第１ポンプの高圧ポートが第２チャンバに接続され、低圧ポートが第１アクチュエータの第１チャンバに接続される。第３位置では、第１アクチュエータを収縮させるために、第１及び第３流体ポート並びに第２及び第４流体ポートが接続される。この場合、４／３スプール弁を使用して、一方向ポンプの高圧／フローポートと低圧／フローポートを第１アクチュエータの所望の高／低圧／フロー入口に接続することができるので、第２ポンプを一方向ポンプとして構成することができる。
【００１４】
別の実施形態では、第１比例制御弁は独立計量弁である。例えば、独立計量弁は、ブリッジ弁又は二重スプール弁であることができる。独立計量弁は、第１アクチュエータのチャンバ内の容積の差を補う補償機能を果たすように制御されることができる。このために、独立計量弁は、第１流体ラインを介して第１アクチュエータの第１チャンバに且つ第２流体ラインを介して第１アクチュエータの第２チャンバに接続されることができ、第１流体ラインに第１圧力センサを設けることができ、第２流体ラインに第２圧力センサを設けることができる。液圧システムは、第１及び第２圧力センサから圧力情報を受け取るように適合されている制御ユニットを含むことができ、制御ユニットは、独立計量弁を制御して圧力情報に応じて第１又は第２チャンバの一方を流体戻りラインに接続するように構成されることができる。従来の補償弁では、パイロット作動逆止弁を使用して補償機能を果たすことができる。対照的に、本実施形態によれば、第１及び第２圧力センサを使用して第１アクチュエータの負荷側及び非負荷側を決定することができ、したがって第１及び第２圧力センサを使用して第１アクチュエータのチャンバの一方を補償目的で流体戻りギャラリに接続することができる。したがって、第１比例制御弁は、様々な異なる制御機能に使用することができ、追加の逆止弁はもはや必要とされない。
【００１５】
別の実施形態では、第２制御弁は、弁アセンブリの一部であり且つ第２アクチュエータに供給される第２ポンプの第２流体流を可変に制限するように適合されている第２比例制御弁として構成されることができる。第２比例制御弁は、好ましくは、４／３スプール弁のような方向比例スプール弁である。本実施形態によれば、第２ポンプからの第２流体流の分配は、標準的な制御弁によって調整され、本発明の液圧システムのコストを更に削減する。代わりに、液圧システムの空間要求を低減するために、第１及び第２比例制御弁を組み合わせて単一の弁ブロックにすることができる。
【００１６】
別の実施形態では、液圧システムは、第３アクチュエータと、第３回路を介して第３アクチュエータに接続可能であり且つ第３アクチュエータを駆動するように適合されている第３ポンプとを含む。好ましくは、第３ポンプは、閉ループの第３回路を介して第３アクチュエータに接続されている可変容量ポンプであることができる。言い換えれば、第３アクチュエータは、第１アクチュエータと同様に、第３ポンプからの可変の流体供給によって容量制御されることができる。
【００１７】
別の実施形態によれば、第２ポンプは、第３制御弁を介して第３アクチュエータに流体接続可能であることができる。したがって、第２ポンプは、第１アクチュエータの動きを補助するためだけでなく、第３ポンプが第３アクチュエータを動かすのを補助するために使用することができる。このために、第３制御弁は、第２ポンプの流体流を第１及び／又は第２及び／又は第３アクチュエータに選択的に分配するように構成され且つ制御されている弁アセンブリの一部であることができる。
【００１８】
第１回路と同様に、第３回路の第３ポンプは、第３アクチュエータに直接的に接続されているか又は接続可能であり、第３制御弁は、第３アクチュエータに供給される第２ポンプからの流体流を可変に制限するように適合されている第３比例制御弁である。先と同様に、「直接的に」という用語は、第３回路が容量制御回路であり、したがって比例／計量弁のような流量を低減する構成要素なしに第３アクチュエータに接続されている第３ポンプを有することを指す。第３比例制御弁は、方向比例スプール弁、好ましくは標準的な４／３スプール弁であることができる。
【００１９】
別の実施形態によれば、第１ポンプは双方向可変容量ポンプとして構成され、第２ポンプは一方向ポンプとして構成され、第１制御弁は方向制御弁である。この構成によれば、第１ポンプは、閉ループ回路によって第１アクチュエータに接続され、双方のアクチュエータ入口に加圧された作動液を選択的に供給する双方向ポンプとして構成されている。第２ポンプは、好ましくは、方向制御弁を介して第１及び第２アクチュエータの両方に接続可能であり、したがって双方向ポンプを必要としない。第２ポンプとして一方向ポンプを使用する場合、第２回路を開ループ回路又は閉ループ回路として構成することができる。
【００２０】
別の実施形態によれば、第１ポンプは、第１アクチュエータの第１チャンバに接続されているか又は選択的に接続可能な第１ポンプポートと、第１アクチュエータの第２チャンバに接続されているか又は選択的に接続可能な第２ポンプポートを含む。第１ポンプが双方向ポンプである場合、第１及び第２ポートの両方を高圧ポート又は低圧ポートとして使用することができる。したがって、第１ポンプの第１ポートが高圧ポートである場合、第１アクチュエータの第１チャンバはポンプの高圧側に接続され、一方第２ポートは低圧ポートであり、したがってアクチュエータの第２チャンバをポンプの低圧側に接続する。逆の場合は、第２ポートが高圧ポートであるように、ポンプの方向が反対にされる。その結果、第１ポンプからの高圧流体の供給を、第１アクチュエータの第１及び／又は第２チャンバに供給することができる。別の実施形態では、ポンプのポートとアクチュエータのチャンバとの間に負荷保持弁（ロードホールディング弁）を追加することができる。当然のことながら、これらの負荷保持弁は、計量機能をもたらさない。したがって、第１ポンプは依然として第１アクチュエータに「直接的に接続されている」。
【００２１】
別の実施形態では、第２ポンプは、第２制御弁を介して第１アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能な第１ポートと、第２制御弁を介して第１アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能な第２ポートとを含む。本実施形態の第２ポンプは、標準的な４／３弁として構成することができる第２制御弁を用いて第１アクチュエータの両方のチャンバに接続可能である。前述したように、本実施形態は、第２ポンプを一方向ポンプとして構成することを可能にする。
【００２２】
更に別の実施形態によれば、第２ポンプは、液圧システムを上昇した流体圧力に維持するチャージポンプとして機能するように構成されている。その結果として、本実施形態の液圧システムは、別個のチャージポンプを必要としない。それどころか第２ポンプは、３つの機能、すなわち、第１及び第２アクチュエータに供給すること及びシステム圧力のためのチャージポンプとして働くことを有する。
【００２３】
第２回路は、開回路であることができる。特に、第２ポンプは、第１制御弁を介して第１アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能な第１ポートと、作動液リザーバに接続されている第２ポートとを含むことができる。第２ポンプの第１ポートは更に、可変圧力リリーフ弁などのバイパス弁を介して作動液リザーバに接続されることができる。バイパス弁は、少なくとも２つの所定の設定圧力リリーフ値の間で変更することができる。バイパス弁が可変圧力リリーフ弁として構成されている場合、第１圧力リリーフ値は第１及び第２アクチュエータの最大許容圧力に関連し、第２リリーフ値は可変圧力リリーフ弁が流体流に大きな制限を与えないように可能な限り低いことができる。当然ながら、バイパス弁は、不変の圧力リリーフ弁に接続する開閉弁のような他の適切な方法で構成されることができる。
【００２４】
別の実施形態では、第３回路は、第１回路と実質的に同一に構成され、第３アクチュエータの第１チャンバに接続されているか又は選択的に接続可能な第１ポートと、第３アクチュエータの第２チャンバに接続されているか又は選択的に接続可能な第２ポートとを含む。第２ポンプの第１及び第２ポートは、第３制御弁を介して第３アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能であることができる。
【００２５】
別の実施形態では、第２ポンプの第１及び第２ポートは、第２制御弁を介して第２アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能であることができる。
【００２６】
別の実施形態では、第１及び第２ポンプは、共通駆動シャフトなどの共通の駆動機構によって原動機に接続される。第２共通駆動シャフトを介して第３及び第４ポンプを同じ原動機に接続することができる。２つの駆動シャフトは、第１及び第２共通駆動シャフトを同じか又は異なる回転速度で回転させることができるように、原動機の出力において歯車／可変比機構に接続されることができる。したがって、第１及び第２ポンプは、好ましくは、共通駆動シャフトを用いて同じ回転入力速度で駆動されるが、依然として異なる出口流を提供することができる。例えば、第１及び第２ポンプは、共通駆動シャフトの回転速度とは無関係にそれぞれの出力流量を調整することができる可変容積斜板ポンプであることができる。言うまでもなく、この構成により、単一の原動機しか必要とされないので、本発明の液圧システムは、よりコンパクトで且つ費用対効果が高くなる。前述したように、好ましくは、第３ポンプ及び潜在的に更なるポンプを、好ましくは、第２共通駆動シャフトを介して単一の原動機に接続することができる。すべてのポンプを１つの共通駆動シャフトに接続することも可能である。しかしながら、本発明は、１つ以上の共通駆動シャフトを介してポンプを駆動する単一の原動機に限定されない。当業者は、１つ以上の原動機によってポンプを駆動できることを理解するであろう。原動機は、可変ギヤ／比機構を介してポンプに接続されることができる燃料エンジン又は電気モータであることができる。ポンプごとに１つの原動機があるか又はすべてのポンプ用に１つの原動機があることができる。
【００２７】
別の実施形態によれば、原動機は単一速度モータであることができる。モータが単一速度モータであっても、可変ギヤ／比機構を用いて本システムの様々なポンプを異なる速度で駆動することが可能である。したがって、単一速度モータを使用する場合、共通の又は別個の可変駆動機構を介してポンプの各々又はいくつかをモータに接続することができる。代わりに、原動機は、ディーゼルエンジンなどの内燃機関であることができる。
【００２８】
別の実施形態では、第１ポンプは、第１ポンプの最大出力流量が第１アクチュエータを所定の最小サイクル時間で駆動するのに必要な最大流量の２５％から７５％、好ましくは４０％から６０％、より好ましくは４５％から５５％に等しいようにサイズ設定されている。言い換えれば、第１ポンプは、建設機械製造業者によって予め定められた最小サイクル時間を達成するための速度／流量要求の２５％から７５％に等しい通常の速度要求下で第１アクチュエータを動かすのに十分な最大流量を提供するようにサイズ設定されていることができる。詳細には、「最小サイクル時間」は、それぞれの液圧アクチュエータを完全に伸縮させるのに必要な最短時間に関連する。例えば、第１アクチュエータが掘削機のブームを持ち上げるのに使用される液圧ラムである場合、第１ポンプは、所定の最高速度でブームを持ち上げ且つ収縮させるのに必要な流量の２５％から７５％、すなわち、最小サイクル時間内にブームの全作動サイクルを行うのに必要な流量の２５％から７５％に等しい最大流体流量を提供するようにサイズ設定されていることができる。サイクル時間は、空気中で、すなわち、ブームが重力以外の抵抗に対して作用しなくてもよいときに測定されることに留意されたい。例示的な一実施形態では、所定の最小サイクル時間を約５秒に設定することができる。この例では、第１ポンプは、第１ポンプによって供給される最大流量が約７．５から２０秒のより長いサイクル時間を達成するのに十分であるようにサイズ設定されている。オペレータがブームを作動させるのにより速い最小サイクル時間を得ることを望む場合、第１ポンプの最大出力流量は第１アクチュエータを所望の速度で動かすのに（すなわち、所定の最小サイクル時間を達成するのに）十分でなく、したがって第２ポンプからの補助が必要となる。当然のことながら、第２ポンプは、第１ポンプと第２ポンプの組合せが所定の最小サイクル時間を達成するのに十分であるように、第１ポンプと相補的なサイズである。言うまでもなく、本発明は、上記のサイクル時間の特定の例に限定されない。この関連で、当然のことながら、異なるサイクル時間、したがって異なる作動速度が、建設機械の異なるアクチュエータに適用される。例えば、掘削機のブームアクチュエータは６秒の最速／最小（すなわち、第２）サイクル時間を達成する必要があるが、ディッパアクチュエータの最小サイクル時間は４秒、バケットアクチュエータの最小サイクル時間は２．５秒であることができる。
【００２９】
言うまでもなく、当業者は、それぞれの建設機械が主に顧客の要求によって決定される特定の最小サイクル時間を実現するという一般的な要求を理解するであろう。したがって、当業者は、最小サイクル時間を達成するのに十分な速度でアクチュエータを動かすのに必要とされる必要最大流体流量値を計算することができる。第１ポンプは、前述の最大流体流量値の２５％から７５％に関する流体流を示すようにサイズ設定される。第１ポンプをこのようにサイズ設定することにより、実質的にエネルギー効率が改善されることが判明した。
【００３０】
本発明の液圧システムは、第１ポンプのみを使用して第１アクチュエータに供給する場合、通常／平均速度条件下での作業に限定される。しかしながら、システムはまた、第１及び第２ポンプから第１アクチュエータに加圧流体を供給することによって、より迅速な「最小」サイクル時間を達成するように構成されている。すなわち、本発明の液圧システムはまた、第１及び第２ポンプの高圧出口を組み合わせることによって、より高い第２流体流量を提供するように適合される。これとは対照的に、一般的に知られている容量制御液圧システムは、他のポンプの補助なしで最小サイクル時間を単独で達成することができる、各アクチュエータ用のかなり特大の容量ポンプを含む。しかしながら、通常の速度条件下では、一般的に知られている容量ポンプは最大出口流の約５０％で作動する。通常の作業条件下で最大出口流の約９０％で作動する、本実施形態による小さいポンプは、より安価であるだけでなく、より効率的に作動する。
【００３１】
別の実施形態では、液圧システムは、第１制御弁に接続されているコントローラであって、第１ポンプの最大流体出力流量が第１アクチュエータを高速で、すなわち、より短いサイクル時間で動かすのに十分でない場合に第１制御弁を制御して第２ポンプを第１回路に選択的に接続するように適合されているコントローラを含む。本実施形態では、コントローラは、オペレータインターフェースに接続されているセンサーデバイスに接続されることができる。詳細には、センサーデバイスは、オペレータが第１アクチュエータの動きを制御するのに使用するジョイスティックなどの入力装置に接続されることができる。所望の作動速度は、ジョイスティック位置の関数であることができる。当然のことながら、一例によれば、所望の速度は、ジョイスティックの変位量と共に増大し得る。センサーデバイスによって感知される変位が第１ポンプの最大流体流れ能力を超える所望の作動速度／サイクル時間を示す場合、コントローラは、第２ポンプからの第２流体流のすべて又は一部が第１アクチュエータに回されるように第１制御弁を調節する。
【００３２】
第１制御弁は、比例制御弁を含むことができる。比例制御弁は、第２流体流の第１ポンプが第１アクチュエータを動かすのを支援するために向けられた部分がセンサーデバイスによって感知される所望の速度を得るのに十分であるように、コントローラが比例制御弁を調節することができるようにコントローラに接続されることができる。コントローラは、必要な量の第２流体流のみが第１回路に供給されるように比例制御弁を調節することができる。第２流体流の残りの部分は、同時に第２アクチュエータを動かすのに使用することができる。
【００３３】
別の実施形態では、第３ポンプは、第３ポンプの最大出力流量が第３アクチュエータを所定の最小サイクル時間で駆動するのに必要な最大流量の２５％から７５％、好ましくは４０％から６０％、より好ましくは４５％から５５％に等しいようにサイズ設定されている。
【００３４】
別の態様では、第２ポンプは、第１アクチュエータに関して上述したより速いサイクル時間を得るために、第３ポンプが第３アクチュエータをより高速で動かすのを支援するべく第３制御弁を介して第３アクチュエータに流体接続可能である。第１、第２及び第３制御弁を含む本実施形態の弁アセンブリは、第２ポンプが第１及び第３アクチュエータに同時に又は順番に流体接続可能であるように構成されることができる。
【００３５】
前述のコントローラはまた、第３ポンプの最大流体出力流量が第３アクチュエータを高速で、すなわち、第３アクチュエータの所定の最小サイクル時間で動かすのに十分でない場合、第３制御弁を制御して第２ポンプを第３回路に選択的に接続するように構成されることができる。
【００３６】
別の実施形態によれば、第１ポンプは、第２ポンプの最大出力流量の５０％から１５０％、好ましくは７５％から１２５％、より好ましくは９５％から１０５％である最大出力流量を示すようにサイズ設定されている。好ましくは、第３ポンプもまた、第２ポンプの最大出力流量の５０％から１５０％、好ましくは７５％から１２５％、より好ましくは９５％から１０５％である最大出力流量を示すようにサイズ設定されている。本実施形態によれば、第１、第２及び第３ポンプは同じようにサイズ設定される。したがって、第１及び第３アクチュエータは、それぞれ第１又は第３ポンプの最大出力流量の約２倍に等しい最大流量で動かすことができる。結果として、より速い第２サイクル時間を第１サイクル時間の５０％まで短縮することができる。前述の例では、第１アクチュエータを動作させる際に第１及び第２ポンプの流れを組み合わせることにより、第１アクチュエータのサイクル時間を１０秒から５秒に短縮することができる。
【００３７】
特に有利な実施形態では、第１、第２及び第３ポンプが同一サイズであり、これにより、本液圧システムのコストが更に削減される。
【００３８】
別の実施形態では、液圧システムは、第４アクチュエータと、第４回路を介して第４アクチュエータに接続可能であり且つ第４アクチュエータを駆動するように適合されている第４ポンプとを更に含む。第４アクチュエータは、回転アクチュエータ、詳細には建設機械を回転させるための液圧モータであることができる。
【００３９】
別の実施形態では、システムは第５アクチュエータを更に含み、第１ポンプは第５アクチュエータに選択的に接続可能である。好ましくは、第１ポンプは、第５アクチュエータに直接的に、すなわち、第１ポンプによって供給される流体流を制限しない弁を介して接続可能である。弁は、単一の切換弁又は複数の開閉弁として構成されることができる。
【００４０】
別の実施形態では、システムは第６アクチュエータを更に含み、第３ポンプは第６アクチュエータに選択的に接続可能である。第３ポンプは、好ましくは、第３ポンプによって供給される流れを制限しない弁を用いて、第６アクチュエータに直接的に接続可能である。弁は、単一の切換弁又は複数の開閉弁として構成されることができる。
【００４１】
当然のことながら、第５及び第６アクチュエータの前述の構成は、オペレータが４つのポンプのみで６つのアクチュエータのすべてを同時に作動させることを可能にする。例えば、第１及び第３ポンプを使用して建設機械（例えば、掘削機）のトラッキングのために第５及び第６アクチュエータを作動させることができると同時に、第２ポンプを利用して第１、第２及び第３制御弁を介して第１、第２及び／又は第３アクチュエータを駆動することができる。掘削機では、これにより、掘削端を動かすのと同時に機械をトラッキングすることが可能になる。
【００４２】
本発明は更に、前に説明した液圧システムを含む建設機械に関する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
添付の図面を参照して、本発明の実施形態を単なる例として以下に説明する。
【図１ａ】本発明の一実施形態による液圧システムの概略図を示す。
【図１ｂ】本発明の一実施形態による液圧システムの概略図を示す。
【図１ｃ】本発明の一実施形態による液圧システムの概略図を示す。
【図１ｄ】本発明の一実施形態による液圧システムの概略図を示す。
【図１ｅ】本発明の一実施形態による液圧システムの概略図を示す。
【図１ｆ】本発明の一実施形態による液圧システムの概略図を示す。
【図１ｇ】本発明の一実施形態による液圧システムの概略図を示す。
【図２】本発明の第６実施形態による液圧システムの概略図を示す。
【図３】本発明の第７実施形態による液圧システムの概略図を示す。
【図４】本発明の第８実施形態による液圧システムの概略図を示す。
【図５】本発明の第９実施形態による液圧システムの概略図を示す。
【図６】典型的なデューティサイクル中の第１及び第２アクチュエータの流量要求を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１ａは、本発明の一実施形態による液圧システムの概略図を示す。一例として、液圧システムの本実施形態を掘削機などの排土装置に関連して以下に説明する。しかし、当然のことながら、図１に示す液圧システムはこの用途に限定されず、様々な異なる機械に適している。
【００４５】
液圧システムは、第１回路１０３を介して第１ポンプ１０２に接続されている第１アクチュエータ１０１を含む。第１アクチュエータは、液圧シリンダなどのリニアアクチュエータであることができる。図１ａの第１回路１０３は、第１アクチュエータ１０１に接続可能な第１ポンプ１０２を含む閉ループ回路として示されている。第１ポンプ１０２は、第１及び第２流体ライン１１０、１１１を介して第１アクチュエータ１０１に接続可能である。
【００４６】
第１ポンプ１０２は、第１流体ライン１１０を介して第１アクチュエータ１０１の第１チャンバ１０４に接続可能な双方向可変容量ポンプとして示されている。第１ポンプ１０２の第２出口ポートが、第２流体ライン１１１を介して第１アクチュエータ１０１の第２チャンバ１０５に接続されている。第１ポンプ１０２は双方向ポンプであるので、流体ライン１１０を介して第１チャンバ１０４に或いは第２流体ライン１１１を介してチャンバ１０５に加圧流体を供給することができる。第１ポンプ１０２の行程容積を変更することにより、第１アクチュエータ１０１を異なる速度で動作させることができる。
【００４７】
図１ａは、第２流体回路２０３において第２アクチュエータ２０１に接続可能な第２ポンプ２０２を更に示す。第２ポンプ２０２は、第１制御弁７０１を用いて第１アクチュエータ１０１に選択的に接続可能である。第２ポンプ２０２は更に、第２制御弁７０２を用いて第２アクチュエータ２０１に選択的に接続可能である。詳細には、第１及び第２制御弁７０１、７０２は、図１ａに示すように弁装置７００の一部である。制御弁７０１及び７０２の両方が、ソレノイド作動比例スプール弁として構成されている。より詳細には、制御弁７０１及び７０２の両方のスプール弁は、それらの閉鎖位置に向かって付勢されている４／３方向スプール弁である。
【００４８】
第２ポンプ２０２は、第２制御弁７０２を介して第２アクチュエータ２０１に接続可能な一方向可変容量ポンプである。一方向の第２ポンプ２０２は、第２回路２０３の第１流体ライン２１０を介して弁装置７００の第２制御弁７０２に接続されている第１高圧ポートを含む。第２ポンプ２０２の低圧ポートは、第２流体回路２０３の第２流体ライン２１１を介して第２制御弁７０２に接続されている。その休止位置において、第２制御弁７０２は閉じており、すなわち、第２ポンプ２０２と第２アクチュエータ２０１との接続は遮断されている。第１位置（図１ａの下方）において、弁７０２は、流体ライン２１０を介して第２ポンプ２０２の高圧ポートを第２アクチュエータの第１チャンバ２０４に接続し、流体ライン２１１を介して第２アクチュエータ２０１の第２チャンバ２０５を第２ポンプ２０２の低圧ポートに接続し、このようにして第２アクチュエータ２０１を収縮させる。その第２位置（図１ａの上方）において、第２制御弁７０２は、流体ライン２１０を介して第２ポンプ２０２の高圧ポートを第２ポンプ２０１の第２チャンバ２０５に接続し、流体ライン２１１を介して第２ポンプ２０２の低圧ポートを第２アクチュエータの第１チャンバ２０４に接続し、このようにして第２アクチュエータ２０１を伸長させる。
【００４９】
第２ポンプ２０２は、第１制御弁７０１を用いて同様に第１ポンプ１０２に接続可能である。詳細には、第１制御弁７０１がその休止位置にあるとき、第２ポンプ２０２は第１アクチュエータ１０１から切り離される。第１制御弁７０１の第１位置（図１ａの下方）において、第２ポンプ２０２の高圧ポートは第１アクチュエータ１０１の第２チャンバ１０５に接続され、第２ポンプ２０２の低圧ポートは第１アクチュエータ１０１の第１チャンバ１０４に接続される。第１制御弁７０１のこの第１位置は、第１ポンプ１０２が第１アクチュエータ１０１を伸長させるのを補助するのに使用することができる。第１制御弁７０１が第２位置（図１ａの上方）にあるとき、第２ポンプ２０２の高圧ポートは第１アクチュエータ１０１の第１チャンバ１０４に接続され、第２ポンプ２０２の低圧ポートは第１アクチュエータ１０１の第２チャンバ１０５に接続され、このようにして第１ポンプ１０２が第１アクチュエータを収縮させるのを補助する。当然のことながら、第１及び第２ポンプ１０２、２０２と第１制御弁７０１は、第１ポンプ１０２の高圧ポートと第２ポンプ２０２の高圧ポートが常に第１アクチュエータ１０１の同じチャンバに接続されるように制御される。言うまでもなく、第１及び第２ポンプ１０１、２０２の低圧ポートについても同様であり、第１及び第２ポンプ１０１、２０２の低圧ポートもまた同じチャンバに接続される。
【００５０】
弁装置７００は、第１、第２アクチュエータ１０１、２０１の作動速度に関する要求に応えて第１及び第２制御弁７０１及び７０２の位置を調整するコントローラ（図示せず）に接続されている。通常／平均状態の下では、第１ポンプ１０２は単独で、容量を制御して加圧流体を第１アクチュエータ１０１に供給する。したがって、第１アクチュエータ１０１（液圧シリンダなどのリニアアクチュエータ）のピストンロッドをシリンダハウジングから（図１ａにおいて左側に）伸長させる場合、第１ポンプ１０２の高圧流を第２チャンバ１０５に接続する。リニアアクチュエータを収縮させるために、第１ポンプ１０２の高圧ポートが第１チャンバ１０４に接続され、低圧ポートが第１アクチュエータ１０１の第２チャンバ１０５に接続されるように、第１ポンプ１０２のポンピング方向を逆転する。第１ポンプ１０２の最大流体出力流量が第１アクチュエータ１０１を所望の速度で伸長させるのに十分でない場合、コントローラは、第１ポンプ１０２が第１アクチュエータ１０１のラムを伸長させるのを助けるために第２ポンプ２０２の高圧出口が第２チャンバ１０５に接続されるように、第１制御弁７０１をその第１位置に（図１ａの下方に）移動させることができる。第１ポンプ１０２の最大流体出力流量が第１アクチュエータ１０１を所望の速度で収縮させるのに十分でない場合、コントローラは、第１ポンプ１０２が第１アクチュエータ１０１のラムを収縮させるのを助けるために第２ポンプ２０２の高圧出口が第１チャンバ１０４に接続されるように、第１制御弁７０１をその第２位置に（図１ａの上方に）移動させることができる。
【００５１】
第１及び第２制御弁７０１及び７０２は、第２ポンプ２０２によって第１及び第２アクチュエータ１０１及び２０１に供給される流体流／圧力を要求に従って分配することができるように、比例スプール弁であることができる。すなわち、第１アクチュエータ１０１を所望の速度で伸長させるのに少量の追加の流量／圧力しか必要とされない場合、コントローラは、第２ポンプ２０２によって供給される第２流体流のごく一部のみが第１アクチュエータ１０１の第１又は第２チャンバ１０４、１０５に回されるように弁７０１を調節する。したがって、第２ポンプ２０２によって供給される残りの流れを使用して、同時に第２アクチュエータ２０１を駆動することができる。
【００５２】
図１ａに示す実施形態では、第１及び第２ポンプ１０２、２０２は、ポンプ１０２、２０２のそれぞれを燃焼機関又は電気モータなどの駆動モータ８００として示される単一の原動機に接続する共通駆動シャフト８０１によって駆動される。駆動モータ８００はまた、以下でより詳細に説明するように、共通駆動シャフト８０１を介してチャージポンプ９０２に接続されている。本発明は、この特定の駆動装置に限定されない。例えば、任意の原動機を使用してポンプを駆動することができ、複数の駆動シャフトを介してポンプを複数の原動機に接続することができ、それらの例を以下に説明する。
【００５３】
図１ｂを参照すると、本液圧システムの別の実施形態が示されている。図１ｂに示す実施形態の図１ａの実施形態と同一の部分には、同一の符号が付されている。図１ｂの実施形態は、第２流体回路２０３が開回路である点で図１ａの実施形態と異なる。一方向の第２ポンプ２０２は依然として、第１流体ライン２１０を介して第１及び第２制御弁７０１、７０２に接続されている第１高圧ポートを含むが、第２ポンプ２０２の低圧ポートは、作動液リザーバ９０１に接続されている。第１及び第２制御弁７０１、７０２の戻りポートは、第２流体ライン２１２及びリリーフ弁９０４を介して、作動液リザーバ９０１に接続されている。
【００５４】
バイパス弁（本実施形態では可変圧力リリーフ弁２０７）の入口ポートは、流体ライン２１０を介して第２ポンプ２０２の高圧出口ポートに接続されている。可変圧力リリーフ弁２０７の出口ポートは、第２流体ライン２１２を介してリリーフ弁９０４の入口ポート及びアキュムレータ９０３の入口ポートに接続されている。
【００５５】
第１及び／又は第２アクチュエータ１０１、２０１の作動中、可変圧力リリーフ弁２０７は、第１及び／又は第２アクチュエータ１０１、２０１の所定の最大動作圧力において第１リリーフ値に設定される。言い換えれば、可変圧力リリーフ弁２０７は、第１及び／又は第２アクチュエータのそれぞれのチャンバ内の圧力が所定の閾値を超えた場合に安全リリーフ弁として機能する。第１及び／又は第２アクチュエータ１０１、２０１の動作中、第１及び／又は第２アクチュエータ１０１、２０１からの戻り流れが、リリーフ弁９０４を介して作動液リザーバ９０１に向けられる。したがって、第１及び／又は第２アクチュエータ１０１、２０１の使用中、戻り流れがシステムを満たす。
【００５６】
第１及び第２アクチュエータ１０１、２０１が使用されていないとき、すなわち、第１及び第２制御弁７０１、７０２が閉じているとき、可変圧力リリーフ弁２０７は第２リリーフ値に設定される。第２リリーフ値は、第２圧力リリーフ弁が流体ライン２１０と２１２との間の流体流を著しく制限しない、完全に開いた状態であることができる。第２ポンプ２０２は、単独でチャージポンプとして機能し、アキュムレータ９０３をリリーフ弁９０４によって設定された圧力値まで充填することによってシステム圧力を設定する。
【００５７】
可変圧力リリーフ弁２０７は、２つの所定のリリーフ値の間の迅速な交換を可能にするソレノイド作動リリーフ弁又は任意の他の適切な弁であることができる。
【００５８】
本液圧システムの更に別の実施形態を図１ｃに示す概略図に示す。図１ｃに示す実施形態の図１ａの実施形態と同一の部分には、同一の符号が付されている。理解されるように、図１ｃによる実施形態は、弁装置７１０がブリッジ弁として構成される第１及び第２制御弁７１１、７１２を含む点で図１ａの実施形態と異なるだけである。ブリッジ制御弁７１１、７１２の各々は、４つの別々に制御可能な計量弁７１１ａ、７１１ｂ、７１１ｃ、７１１ｄ、７１２ａ、７１２ｂ、７１２ｃ、７１２ｄを含む。独立計量弁７１１ａ、７１１ｂ、７１１ｃ、７１１ｄ、７１２ａ、７１２ｂ、７１２ｃ、７１２ｄの各々は、常閉の２／２比例ソレノイド弁として構成されている。独立計量弁７１１ａ、７１１ｂ、７１１ｃ、７１１ｄ、７１２ａ、７１２ｂ、７１２ｃ、７１２ｄは、ポペット弁又はスプール弁、又は当業者が適合すると考える他の種類の計量弁であることができる。第２ポンプ２０２を使用して第１ポンプ１０２が第１アクチュエータ１０１を駆動してピストンロッドを伸長させるのを補助する場合、コントローラは、第１流体ライン２１０を介してポンプ２０２の高圧出口を第１アクチュエータ１０１のチャンバ１０５に接続するために第１計量弁７１１ａをその第２位置に（図１ｃの右側に向かって）移動させる。同時に、コントローラは、第１アクチュエータ１０１の第１チャンバ１０４が第２流体ライン２１１を介して第２ポンプ２０２の低圧ポートに接続されるように独立したソレノイド弁７１１ｄを開く。一方、第２ポンプ２０２が第１アクチュエータ１０１のピストンを収縮させるのに使用される場合、ポンプ２０２の高圧流体ポートは第１チャンバ１０４に接続され、低圧流体ポートは第２チャンバ１０５に接続される。このために、コントローラは独立した弁７１１ｃ及び７１１ｂを開き、一方、弁７１１ａ及び７１１ｄは閉じたままである。
【００５９】
弁装置７１０の第２ブリッジ制御弁７１２の機能は、第１ブリッジ制御弁７１１の機能と実質的に同一である。言うまでもなく、第１ブリッジ制御弁７１１とは対照的に、第２ブリッジ制御弁７１２は、第２ポンプ２０２を第２アクチュエータ２０１に選択的に接続する。当然のことながら、図１ｃに示す実施形態の弁装置７１０は、第２回路２０３の高圧及び低圧流体ラインの個別の計量を可能にする。例えば、第１ブリッジ制御弁７１１は、第１アクチュエータ１０１を伸長させる際に独立計量弁７１１ａによって第２ポンプの高圧流体流が計量されることを可能にし、一方、第１アクチュエータ１０１の第１チャンバ１０４から押し出される流体は、弁７１１ｄに沿って計量されることなく第２ポンプの低圧ポートに接続されることができる。すなわち、図１ｃに示す実施形態のブリッジング弁装置は、第１及び第２流体ライン２１０、２１１内の流体流の特異な計量を可能にする。
【００６０】
図１ｄには、本発明による液圧システムの別の実施形態が示されている。図１ｄに示す実施形態の図１ｃによる実施形態の部分と同一の部分には、同一の符号が付されている。図１ｃのアンチキャビテーションシステム１３０とは対照的に、図１ｄに示す実施形態は、もはやパイロット作動逆止弁を必要としないアンチキャビテーションシステム１３１を示している。代わりに、図１ｄの実施形態は、第１制御弁７１１を第１アクチュエータ１０１に接続する流体ラインに設けられた第１及び第２圧力センサ７３０、７３１を含む。詳細には、第１制御弁７１１と第１アクチュエータ１０１の第１チャンバ１０４との間の第１流体ラインに、第１圧力センサ７３０が配置されている。第１制御弁７１１と第１アクチュエータ１０１の第２チャンバ１０５との間の流体ラインに、第２圧力センサ７３１が設けられている。
【００６１】
図１ｄの実施形態によれば、ブリッジ弁として構成されている第１制御弁を使用して、第１アクチュエータ１０１の第１チャンバ１０４と第２チャンバ１０５との容積の差を補償することができる。このために、第１及び第２圧力センサ７３０、７３１は、第１制御弁７１１の独立計量弁７１１ａ、７１１ｂ、７１１ｃ、７１１ｄの作動を制御する制御ユニットに接続されることができる。第１及び第２圧力センサ７３０、７３１は、第１アクチュエータ１０１の両端の圧力を測定し、第１及び第２チャンバ１０４、１０５のいずれがそれぞれ有負荷であるか及び無負荷であるかを判定する。第１制御弁７１１は、無負荷チャンバを流体戻りラインに、すなわち、第２流体回路２０３の第２流体ライン２１１に接続することができる。より詳細には、第１チャンバ１０４が抵抗負荷を受けると、ピストンは第２チャンバ１０５に向かって移動し、その結果、第２チャンバ１０５は無負荷になり、第２チャンバ１０５から作動液が排出される。ロッド側の第１チャンバ１０４とヘッド側の第２チャンバ１０５との間の容積の差により、第１流体回路１０３に過剰な作動液が供給され、この過剰な作動液は第１制御弁７１１によって解放されることができる。詳細には、上記シナリオでは、制御ユニットは、第２チャンバ１０５を流体戻りラインと、すなわち、第２流体ライン２１１と接続するために計量弁７１１ｂを開くことができる。第１アクチュエータ１０１が伸長されている場合、すなわち、第２チャンバ１０５が抵抗負荷を受けている場合、無負荷の第１チャンバ１０４は第１制御弁７１１を介して流体戻りライン、すなわち、第２流体ライン２１１に接続されることができる。詳細には、制御ユニットは、第１アクチュエータ１０１の第１チャンバ１０４を第２流体ライン２１１に接続するために計量弁７１１ｄを開くことができる。当業者であれば、第１アクチュエータがオーバーランニングしていると逆の場合があることが分かるであろう。
【００６２】
本液圧システムの別の実施形態を図１ｅに示す。図１ｅに示す実施形態の図１ａの実施形態の部分と同一の部分には、同一の符号が付されている。図１ｅによる実施形態は、図１ａ及び１ｃに示す弁装置７００及び７１０とは異なる別の弁装置７２０を示している。図１ｅに示す弁装置７２０は、その各々が独立した第１及び第２計量スプール弁７２１ａ、７２１ｂ、７２２ａ及び７２２ｂを含む第１及び第２制御弁７２１、７２２を有する。図１ｃの実施形態と同様に、独立計量弁７２１ａ及び７２１ｂを使用して、第２ポンプ２０２と第１アクチュエータ１０１との間で、第１及び第２流体ライン２１０、２１１内の流体流を個別に計量することができる。同様に、第２制御弁７２２の第１及び第２スプール弁７２２ａ、７２２ｂを使用して、第１及び第２流体流ライン２１０、２１１と第２アクチュエータ２０１のチャンバ２０４、２０５との間の流体流を別々に計量することができる。
【００６３】
前述したように、第１及び第２ポンプ１０２、２０２は、共通のコネクタシャフト８０１を介してポンプの各々に接続されている電気又は燃料モータ８００のような任意の種類の原動機によって駆動されることができる。図１ｅに示す本発明の別の実施形態では、ポンプ１２２、２２２及び９０２の各々は、別個の原動機８１０、８２０及び８３０に接続されている。図１ｆの特定の実施形態では、原動機８１０、８２０、８３０は、コネクタシャフト８１１、８２１、８３１を介してそれらの個別のポンプ１０２、２０２、９０２に接続されている。原動機又はモータ８１０、８２０、８３０は、好ましくは、様々な回転速度でコネクタシャフト８１１、８２１又は８３１を駆動するように適合され、それによりそれらの個別のポンプ１２２、２２２、９０２の出力流量を変化させる。当然のことながら、本実施形態の第１及び第２ポンプ１２２、２２２は、原動機又はモータ８１０、８２０を介して個々のコネクタシャフト８１１、８２１の回転速度を変えることによって出力流量が制御可能であるので、定容量ポンプであることができる。或いは、モータ８１０、８２０は、単一速度モータであり、コネクタシャフト８１１、８２１、８３１を様々な回転速度で駆動するためにモータ８１０、８２０、８３０の出力をコネクタシャフト８１１、８２１、８３１と接続する調節可能なギヤ機構を含むことができる。
【００６４】
図１ｇに示す別の実施形態によれば、液圧システムは、図１ａの実施形態と同様に、共通のシャフト８０１を駆動するように適合されている単一の原動機又はモータ８００を含む。先と同様に、図１ｇに示す実施形態の同一の部分には同一の符号が付されている。図１ａの実施形態とは対照的に、図１ｇの実施形態は、共通駆動シャフト８０１と第１又は第２ポンプ１２２、２２２との間にそれぞれ配置された可変比機構８４０、８５０を示している。可変比機構８４０は、第１ポンプ１２２の駆動シャフト８４１をモータ８００の共通駆動シャフト８０１に接続する。第２可変比機構８５０は、第２ポンプ２２２の第２駆動シャフト８５１を共通シャフト８０１に接続する。可変比機構８４０及び８５０は、共通駆動シャフト８０１の回転速度を、第１又は第２ポンプ１２２、２２２をそれぞれ駆動するのに望ましい第１及び第２駆動シャフト８４１、８５１の回転速度に変換するように適合されている。したがって、可変比機構８４０、８５０は、ギヤ機構、ベルト機構又はチェーン機構などの任意の一般に利用可能な形態を有することができる。したがって、図１ｆの実施形態と同様に、斜板ポンプのような可変容量ポンプを設ける必要がないので、第１及び第２ポンプ１２２、２２２は定容量ポンプとして示されている。言うまでもなく、第１及び第２ポンプとして可変容量ポンプを装備することもできる。
【００６５】
本発明による液圧システムの別の実施形態を図２に示す。図２の実施形態は、主に図１ａの実施形態に対応し、対応する部分には同一の符号が付されている。図２から分かるように、本実施形態は、第３閉ループ回路３０３において第３ポンプ３０２に接続されている第３アクチュエータ３０１と、第３制御弁７０３とを更に含む。
【００６６】
図２に示す第３アクチュエータ３０１は、先と同様にリニアアクチュエータ（詳細には液圧シリンダ）として示されている。第３アクチュエータ３０１は、掘削機のディッパ又はアームを動かすのに使用することができる。第３アクチュエータ３０１は、閉ループ回路３０３において第３ポンプ３０２に接続されている。第３回路３０３は第１回路１０３と実質的に同一であり、対応する部分には、第１回路に対応し且つ「２００」だけ増加した符号が付されている。第１回路１０２と同様に、第２ポンプ２０２は、弁装置７００の第３制御弁７０３を介して第３回路３０３に接続されることができる。したがって、第３ポンプ３０２が高速条件下で、すなわち、第３アクチュエータの所定の最小サイクル時間を達成するのに十分でない場合、第３アクチュエータ３０１の動きを補助するのに第２ポンプ２０２も使用することができる。
【００６７】
第１及び第３アクチュエータ１０１、３０１の典型的なデューティサイクルを図６に示す。詳細には、図６は、１８０度ローディングプロセスを行う掘削機のデューティサイクルを示している。この例では、第１アクチュエータはブームアクチュエータであり、第３アクチュエータは掘削機のアーム／ディッパアクチュエータである。このチャートは、１８０度ローディングのデューティサイクル中の異なる時間における第１及び第３アクチュエータ１０１、３０１の流量要求を示している。実線は第１アクチュエータ１０１に供給される流量を示し、破線は第３アクチュエータ３０１に供給される流量を示す。当業者には、デューティサイクルの異なる時間に異なる流量が必要であることが分かるであろう。この特定の例では、第１アクチュエータに必要な流量（図６の実線）は２つの明確なピークを示し、一方、大部分のデューティサイクルでは流量要求は比較的低い。ただ１つの明確なピークのみを含む非常に類似した性質が、第３アクチュエータについて示されている（図６の破線）。
【００６８】
詳細には、図６のチャートは、１８０度ローディングのデューティサイクル中の任意の時点で第１及び第２アクチュエータによって必要とされる最大流量のパーセンテージを示す。１００％の横線は、それぞれ第１及び第２ポンプ又は第３及び第２ポンプの流体流を組み合わせることによって第１又は第３アクチュエータそれぞれに供給可能な最大流量を指すことを理解されたい。したがって、１００％は、上述した最小サイクル時間を達成するのに必要な最大流量に関係する。
【００６９】
明らかに、第１及び第３アクチュエータ１０１、３０１は、図６に示すデューティサイクルの大部分の間、最大流量の５０％未満しか必要としない。前述したように、第１及び第３ポンプ１０２、３０２は、それらの最大出力流量が、第１アクチュエータを最小サイクル時間で駆動するのに必要な最大流量の２５から７５％、より好ましくは４５から５５％に等しいようにサイズ設定されることができる。一例として、第１及び第３ポンプ１０２、３０２の最大流体出力速度が、最小サイクル時間を得るのに十分な速度で第１及び第３アクチュエータ１０１、３０１を作動させるのに必要な最大流量の５０％に等しい場合、第１又は第３ポンプ１０２、３０２のみを使用することによって図６に示す５０％の横線よりも低い流体流要求を提供することができる。
【００７０】
特に第１アクチュエータのグラフ（実線）を参照すると、これは、図６に示す時間間隔Ｔ１、Ｔ３、及びＴ５の間、第２ポンプ２０２からの追加の流体流を必要とせずに、第１アクチュエータにもっぱら第１ポンプ１０２からの流体流のみを供給できることを意味する。時間間隔Ｔ２及びＴ４の間のみ、すなわち、第１アクチュエータがより高速で動かされる（すなわち、より高い流量及びより短いサイクル時間が必要とされる）ときのみ、第２ポンプ２０２からの補助が必要である。言い換えれば、第１ポンプ１０２の流体流は、間隔Ｔ２及びＴ４の間のみ第２ポンプ２０２からの流体流によって補助される。当然のことながら、図６に示すデューティサイクルは、典型的な１８０度ローディングサイクルのみを指し、したがって、他のデューティサイクルは、実質的により高いか又はより低い流量要求を有し得る。しかしながら、一般に、それぞれのアクチュエータにおける最大流量は、オペレータによってまれにしか要求されず、したがってデューティサイクルの大部分は、最大流量の２５から７５％に関する流量で行われることが分かっている。したがって、ピーク流の２５から７５％に関する最大出力流量を生じるように第１及び第３ポンプをサイズ設定すると、システムのエネルギー効率が著しく増加することが分かった。
【００７１】
図２の実施形態は図１ａと同等のモータ８００及びスプール弁７０１、７０２、７０３を示しているが、当然のことながら、図１ｂから１ｇに示す代替的な弁装置及び原動機を図２に示す液圧システムに利用することもできる。
【００７２】
本発明の別の実施形態を図３に示す。図３は、主に図２に示す実施形態に対応し、対応する部分には同一の符号が付されている。
【００７３】
図３に示す液圧システムは、第４閉ループ回路４０３において第４可変容量ポンプ４０２に接続されている第４アクチュエータ４０１を更に含む。第４アクチュエータ４０１は、垂直軸の周りで掘削機を回転させるのに使用することができる旋回モータなどの回転アクチュエータであることができる。本実施形態の第４ポンプ４０２は、第１及び第２流体ライン４１０、４１１を介して第４アクチュエータ４０１の第１及び第２入口ポートに接続されている双方向可変容量ポンプである。図３から分かるように、第４回路４０３は、第１、第２及び第３回路１０３、２０３及び３０３のいずれにも接続されていない。しかしながら、弁装置７００を介して第４アクチュエータ４０１に接続可能な第２回路２０３の第２ポンプ２０２を設けることも可能である。
【００７４】
図４の別の実施形態に示すように、第１及び第３ポンプ１０２、３０２は、第５及び第６アクチュエータ５０１、６０１に更に接続可能である。より詳細には、第１ポンプ１０２は、第３及び第４流体ライン５１０、５１１を介して第５アクチュエータ５０１の入口ポートに接続されることができる。第１アクチュエータが使用中であるとき、第１ポンプ１０２と第５アクチュエータ５０１との接続を切換弁１５０によって遮断することができる。同様に、第１ポンプを使用して第５アクチュエータを駆動するとき、切換弁１５０を使用して第１ポンプ１０２と第１アクチュエータ１０１との間の接続を遮断することができる。第５アクチュエータ５０１は、掘削機の無限軌道の一方（すなわち、左側の無限軌道）の走行モータとして使用される回転アクチュエータであることができる。したがって、第１ポンプ１０２は、第１アクチュエータ１０１に加圧流体を供給するように構成されているだけでなく、連続して第５アクチュエータ５０１に供給して掘削機の左側無限軌道を駆動することもできる。
【００７５】
第１ポンプ１０２が切換弁１５０（図示せず）を介して第５アクチュエータ５０１に接続されると、第１アクチュエータ１０１は第１ポンプ１０２から遮断される。しかしながら、第１ポンプ１０２を使用して第５アクチュエータ５０１を駆動するとき、第２ポンプ２０２によって第１アクチュエータ１０１を駆動することは依然として可能である。したがって、図４のシステムを使用して、ポンプ１０２を用いて第５アクチュエータ５０１を駆動すると同時に、第１制御弁７０１を介して第１アクチュエータ１０１に接続されている第２ポンプ２０２を用いて線形の第１アクチュエータ１０１を作動させることができる。
【００７６】
第３ポンプ３０２は、同様に、第３及び第４流体ライン６１０、６１１及び切換弁３５０を介して第６アクチュエータ６０１に接続可能である。したがって、第３ポンプ３０２を使用して、第３アクチュエータ３０１及び第６アクチュエータ６０１に加圧流体を順番に供給することができる。第６アクチュエータ６０１は、掘削機の残りの無限軌道（すなわち、右側の無限軌道）を駆動するための走行モータなどの回転アクチュエータとして構成されている。第１アクチュエータ１０１と同様に、第３アクチュエータ３０１に第２ポンプ２０２を接続することによって、第３アクチュエータ３０１を第６アクチュエータ６０１と同時に作動させることができる。
【００７７】
その結果、第５及び第６アクチュエータ５０１、６０１によって掘削機をトラッキングする場合、図４に示す実施形態の第１及び第２ポンプ１０２、３０２はトラッキング専用に使われる。第１、第２又は第３アクチュエータ１０１、２０１、３０１をトラッキング中に使用する場合、それぞれの流体流は、もっぱら弁装置７００を介して第２ポンプ２０２によって供給される。
【００７８】
図５の実施形態は、図４の実施形態に非常に類似している。本実施形態における対応する部分には、図４と同じ符号が付されている。図に示すように、本実施形態による第１回路１１０は、第１及び第２開閉弁１２０、１２１を含む。第１開閉弁１２０は、第１流体ライン１１０を介して第１ポンプ１０２の第１出口ポートを第１アクチュエータ１０１の第１チャンバ１０４と選択的に接続する。第１回路１０３の第２開閉弁は、第１回路１０３の第２流体ライン１１１を介して第１ポンプ１０２の第２出口ポートを第２チャンバ１０５と接続する。第１ポンプ１０２は更に、第３及び第４開閉弁５２０、５２１を介して第５アクチュエータ５０１に接続される。詳細には、第１ポンプ１０２の第１流体ポートは、第３開閉弁５２０がその開状態にある場合、第３流体ライン５１０を介して第５アクチュエータ５０１に接続されることができる。ポンプ１０２の第２流体ポートは、第４開閉弁５２１が開いている場合、第４流体ライン５１１を介して第５アクチュエータに接続されることができる。当然のことながら、第３及び第４開閉弁５２０、５２１は、好ましくは、第１及び第２開閉弁１２０、１２１が開いているときは閉じており、逆もまた同様である。
【００７９】
図４の実施形態と同様に、第１ポンプ１０２をトラッキングのために、すなわち、第５アクチュエータ５０１を作動させるために使用する場合、第１アクチュエータ１０１を第２ポンプ２０２によって駆動することができる。当然のことながら、第３回路３０３の第１及び第２開閉弁３２０／３２１は、第１回路１０３の第１及び第２開閉弁１２０、１２１と同じように機能する。第３及び第４開閉弁５２０、５２１に対応する第３及び第４開閉弁６２０、６２１についても同様である。言い換えれば、第３回路３０３の第１及び第２開閉弁３２０／３２１が閉じている場合、第３及び第４開閉弁６２０、６２１を介して第６アクチュエータ６０１に第３ポンプ３０２を接続することによって、第３ポンプ３０２を使用して第６アクチュエータ６０１を駆動することができる。
【００８０】
図１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、２、３、４及び５に示す実施形態では、第１、第２、第３及び第４ポンプ１０２、２０２、３０２、４０２は、ポンプ１０２、２０２、３０２、４０２の各々を燃焼機関又は電気モータのような単一の原動機又は駆動モータ８００に接続する共通駆動シャフト８０１によって駆動される。駆動モータ８００はまた、共通駆動シャフト８０１を介してチャージポンプ９０２に接続されている。図１ｆ及び１ｇに関連して前述したように、本発明はこの特定の駆動装置に限定されない。例えば、図１ｆに示すように、任意の原動機を使用してポンプを駆動することができ、複数の駆動シャフトを介して複数の原動機にポンプを接続することができる。或いは、図１ｇに示すように可変比機構を介して共通駆動シャフトにポンプを接続することができる。
【００８１】
チャージポンプ９０２は、加圧流体を液圧リザーバ９０１から流体回路に供給することによって、液圧システムのシステム圧力を維持するように構成されている。このために、流体回路の各々は、チャージポンプ９０２がわずかに上昇した圧力を維持することを可能にする逆止弁を有するアンチキャビテーション装置１３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０を含む。アンチキャビテーションシステム１３０、２３０、３３０、４３０、５３０及び６３０の各々は、それぞれの流体回路の動作中に高圧の損傷を避けるための圧力リリーフ弁を更に含む。
【００８２】
本発明は、添付の図に示す実施形態を参照して説明された特定の実施形態に限定されない。特に、第１、第２、第３及び第４ポンプ１０２、２０２、３０２、４０２は、定容量又は可変容量の、一方向又は双方向及び／又は可逆／非可逆ポンプであることができる。同様に、第１、第２、第３、第４、第５及び第６アクチュエータ１０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１は、示された特定の用途に限定されず、建設機械のそれぞれの部分を動かすのに適した任意のタイプのアクチュエータであることができる。
【００８３】
以下の条項は、前述した液圧システム及び建設機械の例について言及している。
【００８４】
１．  液圧システムであって、
第１アクチュエータと、
第１回路を介して前記第１アクチュエータに流体接続され且つ前記第１アクチュエータを駆動するように適合されている第１可変容量ポンプと、
第２アクチュエータと、
第２回路を介して前記第２アクチュエータに流体接続可能であり且つ前記第２アクチュエータを駆動するように適合されている第２ポンプと
を含み、
前記第２ポンプは第１制御弁を介して前記第１アクチュエータに流体接続可能であり、
前記第２ポンプは第２制御弁を介して前記第２アクチュエータに流体接続可能である、液圧システム。
【００８５】
２．  前記第１回路は閉ループ回路である、条項１に記載の液圧システム。
【００８６】
３．  前記第２回路は閉ループ回路である、条項１又は２に記載の液圧システム。
【００８７】
４．  前記第２ポンプは可変容量ポンプである、条項１から３のいずれか一項に記載の液圧システム。
【００８８】
５．  前記第１ポンプは前記第１アクチュエータに直接的に接続されているか又は接続可能であり、
前記第１制御弁は前記第１アクチュエータに供給される前記第２ポンプからの流体流を可変に制限するように適合されている第１比例制御弁である、条項１から４のいずれか一項に記載の液圧システム。
【００８９】
６．  前記第１比例制御弁は方向比例スプール弁、好ましくは４／３スプール弁である、条項５に記載の液圧システム。
【００９０】
７．  前記第１比例制御弁は独立計量弁である、条項５に記載の液圧システム。
【００９１】
８．  前記独立計量弁は、第１流体ラインを介して前記第１アクチュエータの第１チャンバに接続され、且つ第２流体ラインを介して前記第１アクチュエータの第２チャンバに接続され、
前記第１流体ラインに第１圧力センサが設けられ、前記第２流体ラインに第２圧力センサが設けられている、条項７に記載の液圧システム。
【００９２】
９．  前記液圧システムは、前記第１及び第２圧力センサから圧力情報を受け取るように適合されている制御ユニットを含み、
前記制御ユニットは、前記独立計量弁を制御して、前記圧力情報に応じて前記第１又は第２チャンバの一方を流体戻りラインに接続するように構成されている、条項８に記載の液圧システム。
【００９３】
１０．  前記第２制御弁は、前記第２アクチュエータに供給される前記第２ポンプの第２流体圧力を可変に制限するように適合されている第２比例制御弁である、条項１から９のいずれか一項に記載の液圧システム。
【００９４】
１１．  前記第２比例制御弁は方向比例スプール弁、好ましくは４／３スプール弁である、条項１０に記載の液圧システム。
【００９５】
１２．  第３アクチュエータと、第３回路を介して前記第３アクチュエータに接続可能であり且つ前記第３アクチュエータを駆動するように適合されている第３ポンプとを更に含む、条項１から１１のいずれか一項に記載の液圧システム。
【００９６】
１３．  前記第２ポンプは、第３制御弁を介して前記第３アクチュエータに流体接続可能である、条項１２に記載の液圧システム。
【００９７】
１４．  前記第３ポンプは前記第３アクチュエータに直接的に接続されているか又は接続可能であり、
前記システムは、前記第３アクチュエータに供給される前記第２ポンプからの流体流を可変に制限するように適合されている第３比例制御弁を含む、条項１３に記載の液圧システム。
【００９８】
１５．  前記第３比例制御弁は方向比例スプール弁、好ましくは４／３スプール弁である、条項１４に記載の液圧システム。
【００９９】
１６．  前記第１ポンプは双方向可変容量ポンプとして構成され、前記第２ポンプは一方向ポンプとして構成され、前記第１及び第２制御弁は方向制御弁である、条項１から１５のいずれか一項に記載の液圧システム。
【０１００】
１７．  前記第１ポンプは、前記第１アクチュエータの第１チャンバに接続されているか又は選択的に接続可能な第１ポートと、前記第１アクチュエータの第２チャンバに接続されているか又は選択的に接続可能な第２ポートとを含む、条項１６に記載の液圧システム。
【０１０１】
１８．  前記第２ポンプは、前記第１制御弁を介して前記第１アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能な第１ポートと、前記第１制御弁を介して前記第１アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能な第２ポートとを含む、条項１６に記載の液圧システム。
【０１０２】
１９．  前記第２ポンプは、前記液圧システムを上昇した流体圧力に維持するチャージポンプとして選択的に機能するように構成されている、条項１５又は１６に記載の液圧システム。
【０１０３】
２０．  前記第２回路は開回路である、条項１９に記載の液圧システム。
【０１０４】
２１．  前記第２ポンプは、前記第１制御弁を介して前記第１アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能な第１ポートと、作動液リザーバに接続されている第２ポートとを含む、条項２０に記載の液圧システム。
【０１０５】
２２．  前記第２ポンプの第１ポートは、バイパス弁、好ましくは可変圧力リリーフ弁を介して前記作動液リザーバに接続されている、条項２１に記載の液圧システム。
【０１０６】
２３．  第３アクチュエータと、第３閉ループ回路を介して前記第３アクチュエータに接続可能であり且つ前記第３アクチュエータを駆動するように適合されている第３ポンプとを更に含む、条項１６から２２のいずれか一項に記載の液圧システム。
【０１０７】
２４．  前記第３ポンプは、前記第３アクチュエータの第１チャンバに接続されているか又は選択的に接続可能な第１ポートと、前記第３アクチュエータの第２チャンバに選択的に接続可能な第２ポートとを含む、条項２３に記載の液圧システム。
【０１０８】
２５．  前記第２ポンプは、第３制御弁を介して前記第３アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能な第１ポートと、前記第３制御弁を介して前記第３アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能な第２ポートとを含む、条項２４に記載の液圧システム。
【０１０９】
２６．  前記第２ポンプは、前記第２制御弁を介して前記第２アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能な第１ポートと、前記第２制御弁を介して前記第２アクチュエータの第１又は第２チャンバに選択的に接続可能な第２ポートとを含む、条項１６から２５のいずれか一項に記載の液圧システム。
【０１１０】
２７．  前記第１及び第２ポンプは、共通の駆動シャフトを介して単一の原動機に接続されている、条項１６から２６のいずれか一項に記載の液圧システム。
【０１１１】
２８．  前記第３ポンプは、前記共通の駆動シャフトを介して前記原動機に接続されている、条項２３から２５のいずれか一項及び条項２７に記載の液圧システム。
【０１１２】
２９．  前記原動機は単一速度モータ又は内燃機関である、条項２７又は２８に記載の液圧システム。
【０１１３】
３０．  前記第１ポンプは、前記第１ポンプの最大出力流量が前記第１アクチュエータを所定の最小サイクル時間で駆動するのに必要な最大流量の２５％から７５％、好ましくは４０％から６０％、より好ましくは４５％から５５％に等しいようにサイズ設定されている、条項１から２９のいずれか一項に記載の液圧システム。
【０１１４】
３１．  前記液圧システムは、前記第１制御弁に接続されているコントローラであって、前記第１ポンプの最大流体出力流量が前記第１アクチュエータの最小サイクル時間を得るのに必要な速度で前記第１アクチュエータを動かすのに十分でない場合に前記第１制御弁を制御して前記第１回路に前記第２ポンプを選択的に接続するように適合されているコントローラを含む、条項３０に記載の液圧システム。
【０１１５】
３２．  前記第１制御弁は比例制御弁である、条項３０又は３１に記載の液圧システム。
【０１１６】
３３．  前記比例制御弁は方向スプール弁である、条項３２に記載の液圧システム。
【０１１７】
３４．  第３アクチュエータと、第３回路を介して前記第３アクチュエータに接続可能であり且つ前記第３アクチュエータを駆動するように適合されている第３ポンプとを更に含む、条項３０から３３のいずれか一項に記載の液圧システム。
【０１１８】
３５．  前記第３ポンプは、前記第３ポンプの最大出力流量が前記第３アクチュエータを所定の最小サイクル時間で駆動するのに必要な最大流量の２５％から７５％、好ましくは４０％から６０％、より好ましくは４５％から５５％に荷としいようにサイズ設定されている、条項３４に記載の液圧システム。
【０１１９】
３６．  前記第２ポンプは、第３制御弁を介して前記第３アクチュエータに流体接続可能である、条項３５に記載の液圧システム。
【０１２０】
３７．  前記液圧システムは、前記第３制御弁に接続されているコントローラであって、前記第３ポンプの最大流体出力流量が前記第３アクチュエータの最小サイクル時間を得るのに必要な速度で前記第３アクチュエータを動かすのに十分でない場合に前記第３制御弁を制御して前記第３回路に前記第２ポンプを選択的に接続するように適合されているコントローラを含む、条項３６に記載の液圧システム。
【０１２１】
３８．  前記第１ポンプは、前記第２ポンプの最大出力流量の５０％から１５０％、好ましくは７５％から１２５％、より好ましくは９５％から１０５％である最大出力流量を示すようにサイズ設定されている、条項１から３７のいずれか一項に記載の液圧システム。
【０１２２】
３９．  前記第３ポンプは、前記第２ポンプの最大出力流量の５０％から１５０％、好ましくは７５％から１２５％、より好ましくは９５％から１０５％である最大出力流量を示すようにサイズ設定されている、条項１から３８のいずれか一項に記載の液圧システム。
【０１２３】
４０．  前記第１アクチュエータはリニアアクチュエータである、条項１から３９のいずれか一項に記載の液圧システム。
【０１２４】
４１．  前記第１アクチュエータは、掘削機ブームの移動のための液圧シリンダである、条項４０に記載の液圧システム。
【０１２５】
４２．  前記第２アクチュエータはリニアアクチュエータである、条項１から４１のいずれか一項に記載の液圧システム。
【０１２６】
４３．  前記第２アクチュエータは、掘削機バケットの移動のための液圧シリンダである、条項４２に記載の液圧システム。
【０１２７】
４４．  前記第３アクチュエータはリニアアクチュエータである、条項１から４３のいずれか一項に記載の液圧システム。
【０１２８】
４５．  前記第３アクチュエータは、掘削機アームの移動のための液圧シリンダである、条項４４に記載の液圧システム。
【０１２９】
４６．  第４アクチュエータと、第４回路を介して前記第４アクチュエータに接続可能であり且つ前記第４アクチュエータを駆動するように適合されている第４ポンプとを更に含む、条項１から４５のいずれか一項に記載の液圧システム。
【０１３０】
４７．  前記第４アクチュエータは回転アクチュエータである、条項４６に記載の液圧システム。
【０１３１】
４８．  前記第４アクチュエータは、回転用の液圧モータである、条項４６又は４７に記載の液圧システム。
【０１３２】
４９．  前記システムは第５アクチュエータを更に含み、前記第１ポンプは前記第５アクチュエータに選択的に接続可能である、条項１から４８のいずれか一項に記載の液圧システム。
【０１３３】
５０．  前記システムは第６アクチュエータを更に含み、前記第３ポンプは前記第６アクチュエータに選択的に接続可能である、条項１から４９のいずれか一項に記載の液圧システム。
【０１３４】
５１．  条項１から５０のいずれか一項に記載の液圧システムを含む建設機械。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図１ｅ】
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【図１ｆ】
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【図１ｇ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
2018087635000001.pdf