(57)【要約】【課題】  簡単で投資が少なく、寿命が長いメリットを具備し、新規製造の時に油圧素子を配置してもよく、中古機械を改造する時に追加装着してもよい省エネ型走行式油圧運搬機械を提供する。【解決手段】  省エネ型走行式油圧運搬機械であって、走行式油圧運搬機械により頻繁に持上げや降下、及び車両の制動や起動において、付加された油圧素子を利用するとともに運搬機械の元の油圧システムを介して、重量物の降下前のポテンシャルエネルギーと車両制動前の運動エネルギーを、部分的に流体の圧力エネルギーに変換し、かつ油圧アキュムレータに蓄え、次回の重量物の持上げと車両の起動に用い、動力の消耗により得られたポテンシャルエネルギーと運動エネルギーを部分的に再生させることによって、油圧ポンプの駆動及び車両の起動の際の動力機械的負荷とパワーを低減させ、動力の消耗により得られた重量物のポテンシャルエネルギーと車両の運動エネルギーを、再び重量物の持上げと車両の起動において再生させることで、回収と再生の効率が高め、省エネ及び削減排出量の効率・利益が著しくなる。【選択図】  図１
2013526468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
持上げ及び走行のための駆動システムと制御システムなどを含み、元の油圧システムに一部の油圧素子を付加することにより、新規油圧システムを構成する省エネ型走行式油圧運搬機械において、
少なくとも一つの油圧ポンプ/油圧モータと、少なくとも一つの液圧アキュムレータとを備え、
少なくとも一つの油圧ポンプ/油圧モータの排油路に、排出油をアキュムレータへまたは作動油圧シリンダーへ行くように制御する切替え弁を有し、
少なくとも一つの油圧ポンプ/油圧モータの給油路に、作動油圧シリンダーにおける戻し油を油圧ポンプ/油圧モータの入り口へまたは油回収タンクへ行くように制御する切替え弁を有し、
新規油圧システムが、当該機械の元の全ての機能と操作制御方式を保留したうえで、重量物のポテンシャルエネルギーの回収と再生、及び車両の運動エネルギーの回收と再生の両方の部分的または全部を実現することができる機能を有することを特徴とする省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項２】
前記の油圧システムにおける油圧ポンプ/油圧モータは、変量油圧ポンプ/油圧モータと定量油圧ポンプ/油圧モータとの組み合わせ、定量油圧ポンプ/油圧モータの組み合わせ、及び変量油圧ポンプ/油圧モータの組み合わせのうちの何れでもよいことを特徴とする請求項１に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項３】
当該油圧システムの油圧ポンプ/油圧モータの動作モードは、油圧ポンプ動作モード、油圧モータ作業モード及び荷卸し動作モードの三種類のいずれか一つでもよいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項４】
重量物の降下によるポテンシャルエネルギーの回収において、一部の油圧ポンプ/油圧モータは油圧モータ動作モードにされ、作動油圧シリンダーにおける加圧戻し油により駆動され、トルクを出力する一方、其の他の一部の油圧ポンプ/油圧モータは油圧ポンプ動作モードにされ、前者から出力されたトルクにより駆動され、オイルをオイルタンクからアキュムレータに押し込むことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項５】
重量物の降下によるポテンシャルエネルギーの回収において、作動油圧シリンダーにおける加圧戻し油はアキュムレータに流入する前に、通過された油圧ポンプ/油圧モータは、何れも油圧モータ動作モードになっておらず、荷卸し動作モード、またはエンジンにより駆動された油圧ポンプ動作モードであることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項６】
ポテンシャルエネルギーと運動エネルギーは、それぞれ異なる油圧ポンプ/油圧モータにより回収されまたは再生され、これら異なる油圧ポンプ/油圧モータは組み合わせて機能してもよいことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項７】
ポテンシャルエネルギーと運動エネルギーは、同一の油圧ポンプ/油圧モータにより回収されまたは再生されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項８】
前記の油圧システムにおいて、ディーゼルエンジンが負荷を失うことによる過速を防ぐための制御弁を含むことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項９】
二つまたは複数の定量油圧ポンプ/油圧モータの組み合わせ、及び単一の油圧ポンプ/油圧モータを有する油圧システムにおいて、重量物の降下速度を制御可能な可調絞り弁を含むことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項１０】
前記の変量油圧ポンプと油圧モータを含む組み合わせは、専用のコントローラが配設されていることを特徴とする請求項３に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項１１】
前記油圧システムにおいて、エネルギーの再生中に緩衝の役目を奏する絞り穴付き２ポート２位置電磁切替え弁が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項１２】
前記の油圧システムは、様々な仕様の油圧ポンプ/油圧モータと油圧弁などの油圧素子を選んで組み合わせることにより形成されてもよく、専用の集合弁を設計し製造されてもよいことを特徴とする請求項１〜請求項11のいずれか一項に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧機械設計の技術分野に関し、特に省エネ型走行式油圧運搬機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
本明細書において、走行式油圧運搬機械とは、一般に油圧シリンダーで重量物を昇降させる車両を指し、海港埠頭、道路鉄道の貨物置き場、工事機械、及び工場や倉庫貯蔵のための運輸・積み下ろし作業に適用され、例えば、フォークリフト、コンテナ正面クレーン、空き箱堆積機、油圧掘削機、一部の軌道起重機及び自動車起重機などに適用される。これらの機械は、いずれも動力機械（ディーゼルエンジン、電動モータなど）で油圧ポンプを駆動して油圧シリンダーを押し動くことによって、重量物を持ち上げ、且つ機械的動力伝達を介して車両を駆動し、これらの機械エネルギー（ポテンシャルエネルギーと運動エネルギー）に変換される。現在、このような機械は、重量物の降下において、油圧シリンダーの戻し油を利用して制御弁の狭小な開度よって、重量物の降下速度を操作制御し、重量物のポテンシャルエネルギーを油圧絞りで生ずる熱エネルギーに変換されるとともに、この熱エネルギーが冷却機（水冷却または風冷却）によって大気に放熱される。機械的摩擦による制動によって、車両の運動エネルギーを熱エネルギーに変換してから周辺の環境に放熱する。大量のエネルギーは、このように無駄に流失した。もし、走行式油圧運搬機械における重量物を降下させる場合のポテンシャルエネルギー及び制動前の運動エネルギーを回収し次第、次回の持上げと起動に用いることにより、省エネ型機械にされれば、省エネ及び排出削減に貢献できる。省エネ型油圧運搬機械は、ユーザに要望され、かつメーカの研究開発方向を導いている。最近の情報及び報道にも、このような傾向が反映されている。例えば、出願番号200810143874.7（特許文献１）の、名称が「油圧堀削機のブームポテンシャルエネルギーの回収方法及び装置」である発明など、これらの技術案の共通点として、重量物のポテンシャルエネルギーが降下中に発電機により電気エネルギーに変換されるとともに、電池またはスーパコンデンサに貯蔵されることであり、問題点として、降下の時間がかなり短いため、普通の電池の充電に間に合わなく、回収されたポテンシャルエネルギーに限りがある。一方、スーパコンデンサと大容量リチウム電池が経済、技術及び寿命の面で多くボトルネックになる難題が存在し、現在、幅広い実際的適用から未だに遠ざかっている。出願番号200710120715.0（特許文献２）の、名称が「発電状態でのエネルギー再利用による電気油圧省エネ移動ビーム式油圧ポンプ機」である発明において、「驢馬頭」の降下中に、電動モータが発電の動作モードの時の小部分のポテンシャルエネルギーが、降下の油圧シリンダーにより液圧アキュムレータに直接に蓄えられ、持上げる場合に、油圧シリンダーに直接に排出されて助力するので、ポテンシャルエネルギーのほぼ変化しない機械のみに適用でき、ポテンシャルエネルギーの大きさが常に変化する一般的な油圧運搬機械に適用できない。
【０００３】
従来の走行式油圧運搬機械は、動作が繰り返し循環する設備であり、持上げまたは降下、前進または後退、制動または起動を行う。昇降操作の動力伝達方式は、動力機械（ディーゼルエンジンまたは電動モータ）８が油圧ポンプ９を動かして、油圧ポンプ９から出力された加圧オイルが制御弁組（ＫＦ）２０を介して昇降油圧シリンダー１９の下キャビティに到達し、重量物を持ち上げることにより作動して重量物のポテンシャルエネルギーに変換する。一方、重量物を降下させる場合、油圧ポンプ９が荷卸ろし状態にされ、昇降油圧シリンダー１９の下キャビティにおける加圧オイルが重量物の重力によって制御弁組２０を介してオイルタンクに押し戻され、一定の速度で重量物を平穏に降下させるために、油圧シリンダーにおける戻し油を利用して制御弁組２０における狭小な開度または平衡弁の設置（実質的に自動調整の絞り弁）によって、重量物の降下速度を操作制御する。車両の進退操作の動力伝達方式は、動力機械（ディーゼルエンジンまたは電動モータ）８がクラッチ付き減速機５及びバックブリッジ６によって車輪７を駆動することを伴って車両を駆動し、制動時にブレーキの機械的摩擦で運動エネルギーを消耗することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】中国特許出願公開第１０１４３５４５１号明細書
【特許文献２】中国特許出願公開第１０１１０９２７９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
簡単で投資が少なく、寿命が長いメリットを具備し、新規製造の時に油圧素子を配置してもよく、中古機械を改造する時に追加装着してもよい省エネ型走行式油圧運搬機械を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、省エネ型走行式油圧運搬機械であって、元の機械的動力伝達システムを変更せず、元の油圧システムに一部の油圧素子を付加するだけで、形成された新規油圧システムに少なくとも一つの油圧ポンプ/モータと、少なくとも一つのアキュムレータを備えるようにするとともに、新規油圧システムは、当該機械の元の全ての機能と操作制御方式を保留したうえで、重量物の降下、持上げまたは車両の制動、起動の際に、重量物の降下前のポテンシャルエネルギーと車両制動前の運動エネルギーの部分的な回收と再生を自動的に実現することができる。
【０００７】
本発明の技術案は下記のように概要的に記述する。
【０００８】
省エネ型走行式油圧運搬機械は、持上げ及び走行のための駆動システムと制御システムなどを含み、元の油圧システムに一部の油圧素子を付加することにより、形成された新規油圧システムに少なくとも一つの油圧ポンプ/油圧モータと、少なくとも一つの液圧アキュムレータを備え、少なくとも一つの油圧ポンプ/油圧モータの排油路に、排出油をアキュムレータへまたは作動油圧シリンダーへ行くように制御する切替え弁を有し、少なくとも一つの油圧ポンプ/油圧モータの給油路に、作動油圧シリンダーにおける戻し油を油圧ポンプ/油圧モータの入り口へまたは油回収タンクへ行くように制御する切替え弁を有し、これによって重量物のポテンシャルエネルギーの回収と再生、及び車両の運動エネルギーの回收と再生の両方の部分的または全部を実現することができる機能を有する。前記の油圧システムにおける油圧ポンプ/油圧モータは、変量油圧ポンプ/油圧モータと定量油圧ポンプ/油圧モータの組合わせ、定量油圧ポンプ/油圧モータの組合わせ、及び変量油圧ポンプ/油圧モータの組合わせのうちの何れでもよい。当該油圧システムの油圧ポンプ/油圧モータの動作モードは、油圧ポンプ動作モード、油圧モータ動作モード及び荷卸し動作モードの三種類の何れか一つでもよい。
【発明の効果】
【０００９】
有益な効果は、下記の通りである。
【００１０】
１、省エネ型走行式油圧運搬機械の油圧システムは、元の油圧システムの機能を利用し発展することによって、重量物のポテンシャルエネルギー、及び車両の運動エネルギーの回收と再生が実現されるとともに、油圧システムの温度上昇を低減する。
【００１１】
２、省エネ型走行式油圧運搬機械において、ポテンシャルエネルギーと運動エネルギーの回收及び再生は、電気化学の過程ではなく、簡単な物理的過程であり、高速且つ効率良好なポテンシャルエネルギーと運動エネルギーの回收及び再生を実現することができる。
【００１２】
３、省エネ型走行式油圧運搬機械において、動力機械(ディーゼルエンジンまたは電動モータ)が元の場所でアイドリング作動している場合(または非持上げ動作モードの場合)、次回の持上げや起動の際に全力を挙げるように、アキュムレータへエネルギーを蓄えてもよい。このように、新型の機械を設計する場合、動力機械のパワーを低減することにより、さらに省エネ・排削減出の効果を向上させることができる。
【００１３】
４、省エネ型走行式油圧運搬機械は、採用された技術が熟した油圧技術であり、元の機械的動力伝達システムと操作方法を変更しておらず、新規設備であっても、改善された中古設備であっても、操作が簡単で、確実性が良く、寿命が長く、かつ投資が少なく、経済性が良いことである。
【００１４】
５、省エネ型走行式油圧運搬機械は、その油圧システムにおけるいくつかの電磁切替え弁が何れもオフされる場合、何らかの変更がされなくても、元の機械油圧システムの元の非省エネ動作モードに戻ることができる。
【００１５】
６、省エネ型走行式油圧運搬機械の油圧システムは、元の機械制動と同時に作用してもよいので、制動の効果を向上させることができ、機械的制動部材の使用寿命を延ばすこともできる。
【００１６】
７、省エネ型走行式油圧運搬機械の油圧システムは、運動エネルギーとポテンシャルエネルギーとの両方を回収するとともに、フォークリフトの様々な聯合動作を行うこともできる。
【００１７】
８、省エネ型走行式油圧運搬機械のダブルポンプまたは複数のポンプの油圧システムは、制動作用または起動作用を組合わせることによって、車両の制動力または起動力を増大させることができ、車両の作動効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】省エネ型走行式油圧運搬機械の油圧原理図（変量ポンプと定量モータの組合わせが採用される）である。
【図２】省エネ型走行式油圧運搬機械の油圧原理図（定量ポンプと定量モータの組合わせが採用される）である。
【図３】省エネ型走行式油圧運搬機械の油圧原理図（変量ポンプと変量モータの組合わせが採用される）である。
【図４】省エネ型走行式油圧運搬機械の油圧原理図（単一の定量ポンプ/モータが採用される）である。
【図５】省エネ通用型フォークリフトの油圧原理図である。
【図６】省エネ型正面クレーンの油圧原理図である。
【図７】省エネ型走行式油圧運搬機械の油圧原理図（ダブルポンプ/モータのその他の技術案）である。
【図８】省エネ通用型フォークリフトのポテンシャルエネルギー、運動エネルギーの組合わせの技術案の油圧原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
一、重量物のポテンシャルエネルギーの回收と再生について、重量物の降下によるポテンシャルエネルギーの回収において、一部の油圧ポンプ/油圧モータは油圧モータ動作モードにされ、作動油圧シリンダーにおける加圧戻し油により駆動され、トルクを出力する一方、其の他の一部の油圧ポンプ/油圧モータは油圧ポンプ動作モードにされ、前者から出力されたトルクにより駆動されて、オイルをオイルタンクからアキュムレータに押し込まれる。ダブル油圧ポンプ/油圧モータを例として（図1)、元より一つの油圧ポンプ９のみを有する油圧システムに並列で一つの油圧モータ２７が追加装着され、この油圧モータは元の油圧システムの油圧ポンプ９と同軸的に取り付けられ、または、機械的に連動し、重量物の降下の時に、重量物の重力により昇降油圧シリンダー１９における戻し油が油圧モータ２７の入り口までに押されて、油圧モータ２７を駆動し油圧ポンプ９を動かして動作して、オイル液体をアキュムレータ１５に押し込むことで、重量物のポテンシャルエネルギーの部分的な回收を実現する。一方、重量部を持上げる際に、アキュムレータ１５内における加圧オイルが、順次に油圧ポンプ９と油圧モータ２７(この時に、油圧ポンプ動作モード)の吸油口まで通じて、これらの部材に圧力によるオイルの供給を行うことによって、持上げる時の動力機械の実際の出力パワーを低減させ、重量物のポテンシャルエネルギーの部分的な再生が実現された。
【００２０】
具体的に記述すると、元の油圧システムに並列で一つの油圧モータ２７が設けられ、この油圧モータ２７は油圧ポンプ９と同軸的に取り付けられまたは機械的に連動されるように（一部の大型油圧昇降機械によく並列で同時に作動する二つまたは複数の油圧ポンプが設けられ、例えばコンテナの空き箱堆積機、正面クレーンなどであり、一般的な油圧モータが油圧ポンプとして使用できるため、その全部または一部の油圧ポンプを油圧モータ２７の型番に変更してもよく、追加装着する必要がない。）、当該システムの油路の連結経路は、オイルタンク１がワンウェイバブル３を介して油圧ポンプ９のオイル進入口へ通じ、その出口がワンウェイバブル２２を介して４ポート２位置電磁切替え弁11のＨ口に接続され、４ポート２位置電磁切替え弁１１のＩ、Ｚ及びＤ口がそれぞれ油圧ポンプ９のオイル進入口へ通じ、止め弁１４を介してアキュムレータ１５及び制御弁組２０の加圧オイル入り口ＰＡに達して、４ポート２位置電磁切替え弁１１のＺ口とＩ口との間に並列で一つの絞り穴付きの小型２ポート２位置電磁切替え弁１０が設けられ、アキュムレータ１５のバイパスに安全弁１２と圧力測定点１３が設けられている。元の油圧システムの油圧ポンプ９と同軸的に取付けられまたは機械的に連動されているように追加装着の油圧モータ２７のオイル進入口がワンウェイバブル２４を介してオイルタンク１に接続されるとともに、油圧モータ２７と油圧ポンプ９のオイル進入口との間の通路に２ポート２位置電磁切替え弁２５が設けられ、油圧モータ２７の出口がワンウェイバブル３０を介して５ポート２位置電磁切替え弁３２のＦ口に接続され、５ポート２位置電磁切替え弁３２のＧ、Ａ、Ｂ及びＯ口がそれぞれ油圧モータ２７のオイル進入口、制御弁組２０の加圧オイル入り口ＰＡ、制御弁組２０の戻し油口Ｔ及び戻し油濾過機２へ通じ、元の油圧システムにおける制御弁組２０が昇降油圧シリンダー１９の油路へ通じるままであるものの、制御弁組２０の戻し油通路上の流動抵抗を低減させるべきである。
【００２１】
当該システムは、定量ポンプにも変量ポンプにも適用され、重量物の降下速度の制御方法は下記のようである。
【００２２】
Ａ、定量油圧ポンプ/定量油圧モータのシステムにおいて、重量物の降下によるエネルギーの蓄積中に、戻し油は、３ポート２位置電磁切替え弁２３を介して油圧モータ２７の入り口に達して、アキュムレータ１５内における圧力の上昇に従って、降下速度も低減され、アキュムレータ１５内における圧力が昇降油圧シリンダー１９の下キャビティにおける圧力と等しくなると、重量物はそれ以上降下しなくなる。従って、重量物の降下速度が所望値よりも低くなると、アイドリング動作モードになる動力機械８は、油圧ポンプ９と油圧モータ２７を駆動して動かせることができ、続けてアキュムレータ１５にエネルギーを充填すると同時に、回動の油圧モータ２７は、重量物を所望の速度で必要な高さまでに継続的に降下させることができる。アキュムレータに満ちると、３ポート２位置電磁切替え弁２３は切替えられ、戻し油は絞り弁３４を介して更に戻し油濾過機２を介してオイルタンク１に戻り、降下速度が絞り弁３４によって制御され、同時に３ポート２位置電磁切替え弁３３が通電で切換えられ、油圧ポンプ９と油圧モータ２７が何れも荷卸し状態になる。
【００２３】
Ｂ、変量油圧ポンプ/定量油圧モータのシステムにおいて、アキュムレータにエネルギーを充填することを担当する定量油圧ポンプのみを変量油圧ポンプ９に変更し、それと同軸的または機械的に接続されている一つの定量油圧モータ２７が保留されてもよい。或いは、元のシステムに一つの定量油圧ポンプのみを有する昇降機械において、変量油圧ポンプ９に変更され、かつそれと同軸的または機械的に接続されている一つの定量油圧モータ２７を追加装着してもよい。専用のコントローラー３１(Ｋ１)は、採集したアキュムレータの圧力Ｐ、流量Ｑ及びポンプの回転速度ωなどのデータを取扱ってから、持上げが完成した後に動力機械に荷卸しさせ、または降下中に重量物の降下速度と平穏性を制御できるように、変量油圧ポンプの排出量を適時に調整する。重量物の降下のリアルタイム速度は、定量油圧モータ２７の流量Ｑ（Ｑ∝ω×ｑ１）に依存し、式におけるωが定量油圧モータ２７の角速度であり、ｑ１が定量油圧モータ２７の排出量（定数）であり、定量油圧モータ２７の回転速度さえ制御すれば、重量物の降下速度を制御することができる。定量油圧モータ２７の回転速度は、変量油圧ポンプ９の回転速度と相同であり、角速度ωの増減は、定量油圧モータ２７の出力トルクＭ１と変量油圧ポンプ９の入力トルクＭ２との間のバランスに依存する。Ｍ１∝Ｐ１×ｑ１の式において、Ｐ１は、定量油圧モータ２７の入り口における圧力（重量物の重量に依存し、この一回の降下中にほぼ変化しない）であり、ｑ１は定数であるため、Ｍ１も定数である。Ｍ２∝Ｐ２×ｑ２の式において、Ｐ２はアキュムレータ１５の圧力(エネルギーの蓄積中に小さい値から大きい値へ変化する)であり、ｑ２は変量油圧ポンプ９の排出量である。
【００２４】
Ｍ１>Ｍ２になる場合、ωが大きくなり、降下速度が加速される。Ｍ１<Ｍ２になる場合、ωが小さくなり、降下速度が減速される。角速度ωの数値を検出し、かつコントローラー３１(Ｋ１)に入力してから、設定されたωと対比し、変量油圧ポンプ９の排出量ｑ２さえを調整すれば、Ｍ２を変更することができ、機械的動力伝達と油圧システムの效率を考慮しないと、理論上に絞りによる発熱の損耗が生じない場合、重量物の降下速度を迅速且つ効果的に制御するとともに、重量物のポテンシャルエネルギーを最大限に回収することができる。重量物の地面に落下する前の減速または途中の引っかかり停止は、やはり運転者によって完成される。
【００２５】
Ｃ、大型油圧運搬機械において、複数の変量プランジャー油圧ポンプ（例えば、正面に三台の流量が比較的大きな負荷敏感型変量プランジャー油圧ポンプ)がよく使用され、その全部または一部を変量プランジャー油圧モータに変更することによって、伸縮油圧シリンダーと変幅油圧シリンダーのそれぞれからの戻し油を異なる油圧モータへ通じさせるとともに、ポンプ軸に回転速度センサー２８を設置してもよく、原理が同じように、専用のコントローラー３１(Ｋ１)と２９(Ｋ２)は、それぞれ採集したアキュムレータの圧力Ρ、流量Ｑ及びポンプの回転速度ωなどのデータを取扱ってから、持上げが完成した後に動力機械が荷卸しまたは降下の過程において重量物の降下速度と平穏性を制御できるように、変量油圧ポンプの排出量を適時に調節する。重量物の降下のリアルタイム速度は、変量油圧モータ２７の流量Ｑ（Ｑ∝ω×ｑ１）に依存し、式におけるωは、変量油圧モータ２７の角速度であり、ｑ１は変量油圧モータ２７のリアルタイムの排出量であり、適時且つ効果的に変量油圧モータ２７の回転速度と排出量可変機構さえ調整すれば、重量物の降下速度を制御できる。変量油圧モータ２７の回転速度と変量油圧ポンプ９の回転速度とは同一になり、角速度ωの増減は、変量油圧モータ２７の出力トルクＭ１と変量油圧ポンプ９の入力トルクＭ２との間のバランスに依存する。Ｍ１∝Ｐ１×ｑ１の式において、Ｐ１は変量油圧モータ２７の入り口における圧力（重量物の重量に依存し、この一回目の降下中にほぼ変化しない）であり、ｑ１は変量油圧モータ２７の排出量であり、一方、Ｍ２∝Ｐ２×ｑ２の式において、Ｐ２はアキュムレータ１５の圧力(エネルギーの蓄積中に小さい値から大きい値へ変化する)であり、ｑ２は変量油圧ポンプ９の排出量である。
【００２６】
Ｍ１>Ｍ２になる場合、ωが大きくなり、降下速度が加速される。Ｍ１<Ｍ２になる場合、ωが小さくなり、降下速度が減速される。角速度ωの数値を検出するとともに専用のコントローラー３１(Ｋ１)及び２９(Ｋ２)に入力してから、設定されたωと対比し、変量油圧モータ２７の排出量ｑ１と変量油圧ポンプ９の排出量ｑ２をそれぞれ調整すれば、同時にＭ１とＭ２を変更することが可能で、機械的動力伝達と油圧システムの效率を考慮しないと、理論上に絞りによる発熱の損耗が生じない場合、重量物の降下速度を迅速的かつ効果的に制御するとともに、重量物のポテンシャルエネルギーを最大限に回収することができる。重量物の地面に落下する前の減速または途中の引っかかり停止は、やはり運転の操作によって完成される。
【００２７】
上記のいくつかのシステムにおいて、ポテンシャルエネルギーの再生過程として、アキュムレータ１５内における加圧オイルを、まず絞り穴つきの小さい２ポート２位置電磁切替え弁１０を介して油圧ポンプ９のオイル進入口に解放させることによって、この箇所の圧力を高め、４ポート２位置電磁切替え弁がオフされ復帰してから大流量でエネルギーを解放する時に、油圧の衝撃を低減または消去させ、アキュムレータ１５が油圧ポンプ９への圧力によるオイル供給を実施することで、動力機械８の出力パワーを低減し、油圧ポンプ９の排出オイルが制御弁組２０を介して昇降油圧シリンダー１９に達して、重量物を持ち上げる。
【００２８】
二、車両制動前の運動エネルギーの回收と再生について、
上記のポテンシャルエネルギーの回收と再生を完成できる油圧システムにおいて、更に一つの３ポート２位置電磁切替え弁３３を加えて、そのうちに、一方の給油路がワンウェイバブル２６を介して油圧ポンプ９の出口に接続され、他方の給油路が４ポート２位置電磁切替え弁１１のＤ口に接続され、３ポート２位置電磁切替え弁３３の出口のうち、一方が５ポート２位置電磁切替え弁３２のＯ口に接続され、他方が油圧ポンプ２７の出口に接続され、このほかに、元の機械的制御弁組ＫＦの加圧オイル入り口ＰＡの前に一つの２ポート２位置電磁切替え弁４を追加装着する必要がある。車両の制動の際に、２ポート２位置電磁切替え弁４はオフされ、車両の慣性運動エネルギーを利用して逆にクラッチ付きの減速機５によって油圧ポンプ９と油圧ポンプ２７を動かして回動し、オイル液体をオイルタンク１からアキュムレータ１５内に充填し、油圧ポンプ９と油圧ポンプ２７がともに負荷により形成された抵抗モーメントとして機械的ブレーキと協働して車両を止めるまで減速させ、これによって車両の制動力が向上される。車両の起動の際に、４ポート２位置電磁切替え弁１１に電流が流れなく、５ポート２位置電磁切替え弁３２に電流が流れ、アキュムレータ１５内における加圧オイルで油圧ポンプ９と油圧ポンプ２７(この時に、何れも油圧モータ動作モード)を駆動し、クラッチ付きの減速機５によって共同で動力機械と協力して車両を起動させ、これによって車両の起動力が大きくされる。車両の前進または後退の際に、動力機械と油圧ポンプの回転方向が変化しないので、何れも正常に運動エネルギーの回收と再生を行うことができる。このように、当該システムは、当該走行式油圧運搬機械の元の全部の機能を保持したうえで、重量物のポテンシャルエネルギー及び車両の運動エネルギーの回收と再生を実現することができる。
【００２９】
表１は、変量油圧ポンプシステムにおける電磁石の動作と動作モード表である。
【００３０】
【表１】
2013526468.tif 000003
【００３１】
三、フォークリフトなどの中型、小型走行式油圧運搬機械のポテンシャルエネルギーと運動エネルギーの回收と再生について、
これらの機械は、一般的に中型、小型走行式油圧運搬機械を指し，油圧システムが比較的簡単で、一般的に一つの定量油圧ポンプのみを有し、これらの機械を改善する技術案として、当該定量油圧ポンプを排出量が同等になる定量油圧モータ９に変更し、定量油圧モータ９の入り口がワンウェイバブル３を介してオイルタンク１に接続され、定量油圧モータ９の出口のうち、一方が２ポート２位置電磁切替え弁２１を介して直接に戻し油濾過機２に接続され、他方がワンウェイバブル２２を介して４ポート２位置電磁切替え弁１１のＨ口までに通じ、４ポート２位置電磁切替え弁１１のＩ、Ｚ及びＤ口がそれぞれ定量油圧ポンプ９のオイル進入口へ通じ、止め弁１４を介してアキュムレータ１５や、制御弁組２０の加圧オイル入り口ＰＡへ通じ、４ポート２位置電磁切替え弁１１のＺ口とＩ口との間に、一つの絞り穴付きの小さい２ポート２位置電磁切替え弁１０が並列で設置され、アキュムレータ１５のバイパスに安全弁１２と圧力測定点１３が設けられており、制御弁組２０が昇降油圧シリンダー１９へ通じ、昇降油圧シリンダー１９の降下の時の戻し油が制御弁組２０の出口Ｔを介して３ポート２位置電磁切替え弁２３の入り口に達して、３ポート２位置電磁切替え弁２３の出口のうち、一方が油圧ポンプ９の入り口に達して、他方が可調絞り弁３４を介して戻し油濾過機２に接続されている。市販の５〜１０トンのフォークリフトは、油圧システムに二つの定量ポンプが設けられているが、これらの定量ポンプが同軸的にかつ機械的に連動されているので、上記技術案を適用しても良い。したがって、この技術案の特徴は以下のようにまとめてもよく、つまり、重量物の降下によるポテンシャルエネルギーの回収において、作動油圧シリンダーにおける加圧戻し油はアキュムレータに流入する前に、通過された油圧ポンプ/油圧モータは、何れも油圧モータ動作モードになっておらず、荷卸し動作モード、またはエンジンにより駆動された油圧ポンプ動作モードであり、且つ、ポテンシャルエネルギーと運動エネルギーは同一の油圧ポンプ/油圧モータにより回収または再生される。
【００３２】
注意すべきは、ポテンシャルエネルギーの再生の場合、二つまたは複数のポンプを備える技術案に２ポート２位置電磁切替え弁２５を追加装着しなくてはならなく、重量物の重量があまり軽いためディーゼルエンジンの負荷を失うことによる過速が回避できる。それに対して、一つのポンプを備える技術案において、持上げ速度の安定を保持するように、運転者によって昇降弁の開度を制御し、または油路に速度調整弁を取り付ける。
【００３３】
オイル液体が周辺の環境により汚染されることを防ぐために、オイルタンクは、常圧を保持する型板ピストン閉式オイルタンク（特許番号200720068995.0)を選択し使用することで、システムの確実性と使用寿命を保証してもよい。
【００３４】
省エネ型走行式油圧運搬機械の油圧システムは、様々な仕様に準拠する油圧ポンプ/油圧モータ及び油圧弁などの油圧素子を組合わせることにより形成されてもよく、採用された油圧素子の仕様、型番が元の油圧システムとマッチングすべきであり、定型設計の後に、体積を低減するとともにコストを削減するように、本システムをこの油圧による持上げ機械の全体設計に組み入れ、専用の集合弁を作成すべきである。動力機械(ディーゼルエンジンまたは電動モータ)が元の場所でアイドリング作動している場合(または非持上げ動作モードの場合)、次回の持上げや起動の際に全力を挙げるように、アキュムレータへエネルギーを蓄えてもよい。この時に、より良好な技術的、経済的効果や利益及び省エネ・削減排出の効果を得るために、パワーが低減される動力機械を選択して使用してもよい。
【実施例】
【００３５】
図面に基づき、本発明の具体的な実施例を説明する。図１に示すように、変量ポンプと定量モータの組合わせシステムは、比較的良好なセルフ適応の技術案であり、異なる動作モードのポテンシャルエネルギーの回収に自動的に適応でき、運転者が動力機械（ディーゼルエンジンまたは電動モータ）８で変量油圧ポンプ９を動かして昇降油圧シリンダーを駆動し重量物を持ち上げた後に、機械を操作制御して降下作業を行い、重量物の降下中に昇降油圧シリンダー１９の下キャビティ（レバーなしキャビティ）におけるオイル液体が、重量物の重力により制御弁組２０のスムーズ（流動抵抗が最も小さく調整される）な戻し油通路Ｔまでに押されると同時に、１ＤＴと５ＤＴが通電され、切換え弁１１と３２の方向が切換えられ、加圧戻し油が切換え弁３２のＢ口乃至Ｇ口を介して定量油圧モータ２７の入り口までに達して、定量油圧モータ２７の流出オイルがワンウェイバブル３０を介してさらに切換え弁３２のＯ口を通過して、戻し油濾過機２に達してオイルタンク１に入り、この時に、重量物のポテンシャルエネルギーによる戻し油圧力により形成された定量油圧モータ２７のトルクとが同軸的または機械的に連動する変量油圧ポンプ９を動かして作動し、オイル液体をオイルタンク１からワンウェイバブル３を介して吸い取られ、さらにワンウェイバブル２２を介して切換え弁１１のＨ口乃至Ｚ口に達し、さらに開けた止め弁１４（メンテナンスの時に遮断されてもよい）を介してアキュムレータ１５まで通る。このように、重量物の降下中に、そのポテンシャルエネルギーは部分的に流体の圧力に変換されてからアキュムレータ１５に蓄えられ、安全弁１２が圧力規制保護の役目を奏する。
【００３６】
再び持上げ作業が必要である場合、制御弁組２０を操作すると同時に、４ＤＴが先に通電され、アキュムレータ１５内の加圧オイルが絞りされた２ポート２位置電磁切換え弁１０を介して、４ポート２位置電磁切換え弁１１のＩ口に達し、さらに変量油圧ポンプ９のオイル流入口に達して、これによって当該箇所の圧力が高められ、４ポート２位置電磁切換え弁１１がオフされ復帰してから大流量のエネルギーが解放されたときに、油圧の衝撃を低減または消失させ、時間遅延後に１ＤＴと５ＤＴがいずれもオフされ、切換え弁１１と切換え弁３２が復帰し、アキュムレータ１５内の加圧オイルが変量油圧ポンプ９の入り口までに通じ、圧力によるオイル供給が行われ、動力機械８が変量油圧ポンプ９と定量油圧モータ２７（この時にポンプ動作モード）が駆動され、それらの出口における加圧オイルがそれぞれワンウェイバブル２２と３０を介して、さらにそれぞれ電磁切換え弁１１と３２を介して共同で制御弁組２０の加圧オイルの入り口ＰＡに達し、且つ制御弁組２０を介して昇降油圧シリンダー１９に達する。
【００３７】
この場合、下記二つの状況に分けられる。（1)アキュムレータ１５内における圧力がポンプグループの出口における圧力ＰＡよりも小さく、２ポート２位置電磁切替え弁２５が通電でオンされ、アキュムレータ１５内の加圧オイルが切替え弁１１のＺ口とＩ口を通過して変量油圧ポンプ９の入り口に達し、且つ２ポート２位置電磁切替え弁２５を介してポンプ動作モード状態での定量油圧モータ２７の入り口に達し、これによって、二つのポンプに圧力によるオイルの供給が行われ、油圧ポンプ組の出入り口の圧力差を大幅に低減させ、流量の変化しない場合、油圧ポンプのパワーがその出入り口における圧力差と正比例の関係（Ｎ∝ΔＰ)が成され、動力機械のエネルギー消費量を大きく低減し、アキュムレータ１５内的加圧オイルが解放されてしまってから、動力機械が全力でポンプグループを動かして作動する。（２)アキュムレータ１５内における圧力がポンプグループの出口における圧力ΡΑよりも大きく、２ポート２位置電磁切替え弁２５がオフされ、アキュムレータ１５内における加圧オイルが変量油圧ポンプ９の入り口のみに達し、変量油圧ポンプ９のみへ圧力によるオイル供給が行われ、ポンプ動作モード時の定量油圧モータ２７が動力機械によって全力で駆動され、これで動力機械が負荷を失うことによる過速を回避でき、アキュムレータ１５内の圧力がポンプグループの出口における圧力ＰＡよりも小さく低減するにつれて、２ポート２位置電磁切替え弁２５がオンされ、同時に二つのポンプへ圧力によるオイル供給が行われ、動力機械のエネルギー消費量を低減する。
【００３８】
コントローラー３１(Ｋ１)は、採集したアキュムレータの圧力Ｐ、流量Ｑ及びポンプの回転速度ωなどのデータを取扱った後に、持上げが完成した後に動力機械が荷卸しまたは降下の過程において、重量物の降下速度と平穏性を制御できるように、変量油圧ポンプの排出量を適時に調節する。重量物降下のリアルタイム速度は、定量油圧モータ２７の流量Ｑ（Ｑ∝ω×ｑ１）に依存し、式におけるωが、定量油圧モータ27の角速度であり、ｑ１は定数としての定量油圧モータ２７の排出量であり、定量油圧モータ２７の回転速度さえ制御すれば、重量物降下の速度を制御できる。定量油圧モータ２７の回転速度と変量油圧ポンプ９の回転速度とは相同で、角速度ωの増減が定量油圧モータ２７の出力トルクＭ１と変量油圧ポンプ９の入力トルクＭ２との間のバランスに依存する。Ｍ１∝Ｐ１×ｑ１の式において、Ｐ１は定量油圧モータ２７の入り口における圧力（重量物の重量に依存し、この一回の降下中にほぼ変化しない)であり、ｑ１は定数であるので、Ｍ１も定量になり、Ｍ２∝Ｐ２×ｑ２の式において、Ｐ２はアキュムレータ１５の圧力(エネルギーの蓄積中に小さい値から大きい値へ変化する)であり、ｑ２は、変量油圧ポンプ９の排出量である。
【００３９】
Ｍ１>Ｍ２になる場合、ωが大きくなると、降下速度が加速される。Ｍ１<Ｍ２になる場合、ωが小さくなると、降下速度が減速される。角速度ωの数値を検出するとともに、コントローラー３１(Ｋ１)に入力されてから、設定されたωと対比し、変量油圧ポンプ９の排出量ｑ２を調整することによって、Ｍ２を変更でき、機械的動力伝達及び油圧システムを考慮しないと、理論上に絞りによる発熱の損耗が生じない場合、迅速かつ効果的に重量物の降下速度を制御するとともに、最大限に重量物のポテンシャルエネルギーを回収することができる。重量物が地面に落下する前の減速または途中の引っかかり停止は、やはり運転者によって完成される。
【００４０】
図２に示すように、定量ポンプと定量油圧モータにより組み合わせられたシステムにおいては、ポテンシャルエネルギーの回収と再生の過程が図1と完全に同様である。重量物降下のエネルギー蓄積中に、アキュムレータ１５内の圧力の上昇に従って、降下速度も減らされ、重量物が比較的軽い場合、アキュムレータ１５内における圧力が昇降油圧シリンダー１９の下キャビティにおける圧力とが等しくなると、重量物が更に降下しなく、そのため、重量物の降下速度が所望値よりも低くなると、アイドリング動作モードにおける動力機械８が続けて油圧ポンプ９と油圧モータ２７を駆動し動かしてもよく、継続的にアキュムレータ１５へエネルギーを蓄えると同時に、回動している油圧モータ２７によって重量物を必要な高さまで継続的に降下され、アキュムレータに満ちた場合に、３ポート２位置電磁切替え弁２３が切換えられ、戻し油が可調絞り弁３４、さらに戻し油濾過機２を介してオイルタンク１に戻り、降下速度が絞り弁３４によって制御され、同時に３ポート２位置電磁切替え弁３３が通電で切換えられ、油圧ポンプ９と油圧モータ２７が何れも荷卸し状態になる。
【００４１】
図３に示すように、定量ポンプと定量油圧モータにより組み合わせられたシステムにおいては、ポテンシャルエネルギーの回収と再生の過程が図1と完全に同様である。ポンプ軸に回転速度センサー２８を設けてもよく、コントローラー３１(Ｋ１)と２９(Ｋ２)はそれぞれ採集されたアキュムレータ圧力Ｐ、流量Ｑ及びポンプの回転速度ωなどのデータを取扱った後に、持上げが完成した後に動力機械が荷卸しまたは降下中に重量物の降下速度と平穏性を制御できるように、変量油圧ポンプ９と変量油圧モータ２７の排出量を適時に調節する。重量物降下のリアルタイム速度は、変量油圧モータ２７の流量Ｑ（Ｑ∝ω×ｑ１）に依存し、式におけるωは変量油圧モータ２７の角速度であり、ｑ１は変量油圧モータ２７のリアルタイムの排出量であり、適時かつ効果的に変量油圧モータ２７の回転速度と排出量変化機構さえ調整すれば、重量物降下の速度を制御できる。変量油圧モータ２７の回転速度と変量油圧ポンプ９の回転速度とは、同一になり、角速度ωの増減は変量油圧モータ２７的出力トルクＭ１と変量油圧ポンプ９の入力トルクＭ２との間のバランスに依存する。Ｍ１∝Ｐ１×ｑ１の式において、Ｐ１は、変量油圧モータ２７の入り口における圧力（重量物の重量に依存し、この一回の降下中にほぼ変化しない）であり、ｑ１は、変量油圧モータ２７の排出量であり、Ｍ２∝Ｐ２×ｑ２の式において、Ｐ２は、アキュムレータ１５の圧力(エネルギーの蓄積中に小さい値から大きい値に変化する)であり、ｑ２は、変量油圧ポンプ９の排出量である。
【００４２】
Ｍ１>Ｍ２になる場合、ωが増加すると、降下速度が加速される。Ｍ１<Ｍ２になる場合、ωが減速されると、降下速度が低減される。角速度ωの数値を検出するとともにコントローラー３１(Ｋ１)に入力されてから、設定されたωと対比し、それぞれ変量油圧モータ２７の排出量ｑ１と変量油圧ポンプ９の排出量ｑ２を調整することによって、同時にＭ１とＭ2を変更でき、機械的動力伝達及び油圧システムを考慮しないと、理論上に絞りによる発熱の損耗が生じない場合、迅速的かつ効果的に重量物の降下速度を制御するとともに、最大限に重量物のポテンシャルエネルギーを回収することができる。重量物が地面に落下する前の減速または途中引っかかり停止は、やはり運転者によって完成される。
【００４３】
車両の運動エネルギーの回收と再生は、上記ポテンシャルエネルギーの回收と再生ができる油圧システムに、３ポート２位置電磁切替え弁３３が追加されることにより行われ、そのうちに、一方の給油路がワンウェイバブル２６を介して油圧ポンプ９の出口に接続され、其の他の給油路が４ポート２位置電磁切替え弁１１のＤ口に接続され、３ポート２位置電磁切替え弁３３の出口のうち、一方の通路が５ポート２位置電磁切替え弁３２のＯ口に接続され、他方の通路が油圧ポンプ２７の出口に接続され、さらに、元の機械制御弁組ＫＦの加圧オイルの入り口ＰＡの前に２ポート２位置電磁切替え弁４を追加装着する必要がある。車両の制動時に、２ポート２位置切替え弁４の通電がオフされ、車両の慣性運動エネルギーが逆にクラッチ付き減速機５により油圧ポンプ９と油圧ポンプ２７を動かして回動し、オイル液体をオイルタンク1からアキュムレータ１５内に充填し、油圧ポンプ９と油圧ポンプ２７はいずれも負荷によって形成された抵抗モーメントとして機械的ブレーキと協働して車両を止めるまで減速させ、これによって車両の制動力が高められる。車両が起動される時に、４ポート２位置電磁切替え弁１１に電流が流れなく、５ポート２位置電磁切替え弁３２に電流が流れ、アキュムレータ１５内における加圧オイルで油圧ポンプ９と油圧ポンプ２７(この時に、何れも油圧モータの作動モードである)は、クラッチ付き減速機５によって、共同で動力機械と協力して車両を起動させ、車両の機動力を大きくさせる。車両が前進または後退する場合、動力機械と油圧ポンプの回転方向が変動することなく、何れも正常に運動エネルギーの回収と再生を行える。このように、このシステムは、この移動式油圧昇降機械の元の機能を保持したうえで、重量物ポテンシャルエネルギーと車両の運動エネルギーの回収と再生を実現する。
【００４４】
図４は、単一の定量ポンプ/定量油圧モータによる省エネ型移行式油圧昇降機械の油圧システムの原理図であり、かつ簡易型であり、それらは、一般的に中型、小型の油圧昇降機械に適用され、油圧システムが比較的簡単で、一般的に一つの定量油圧ポンプのみを備え、それらを改善した技術案として、この定量油圧ポンプを排出量同等の定量油圧モータ９に変更し、油圧モータ９の入り口がワンウェイバブル３を介してオイルタンク１に接続され、油圧モータ９の出口のうち、一方の通路が２ポート２位置電磁切替え弁２１を介して戻し油濾過機２と直接に接続され、他方の通路がワンウェイバブル２２を介して４ポート２位置電磁切替え弁１１のＨ口までに通じ、４ポート２位置電磁切替え弁１１のＩ、Ｚ及びＤ口がそれぞれワンウェイバブル４を介して油圧ポンプ９のオイル進入口へ通じ、または止め弁１４を介してアキュムレータ１５に達し、或いは制御弁組２０の加圧オイル入り口ＰＡに通じ、４ポート２位置電磁切り替え弁１１のＺ口とＩ口との間に絞り穴付きの小さい２ポート２位置電磁切替え弁１０が並列されており、アキュムレータ１５のバイパスに安全弁１２と圧力検出点１３が設けられており、制御弁組２０が昇降油圧シリンダー１９に通じ、昇降油圧シリンダー１９の降下時の戻し油が制御弁組２０の出口Ｔを介して３ポート２位置電磁切替え弁２３の入り口に達し、３ポート２位置電磁切替え弁２３の出口のうち、一方の通路が油圧ポンプ９の入り口に達し、他方の通路が可調絞り弁３４を介して戻し油濾過機２に達する。
【００４５】
説明すべきは、重量物が降下する場合、アキュムレータの容量が満ちたと、１ＤＴ(弁１１)と２ＤＴ(弁２１)に電流が流れ、この時に、ディーゼルエンジンがアイドリング動作モードにされ、油圧ポンプ９が荷卸しを行い、その流出オイルが２ポート２位置電磁切替え弁２１を介してオイルタンクに戻る。昇降油圧シリンダーにおける戻し油が弁２３、絞り弁３４を介して、そして戻し油濾過機２を介してオイルタンク１に戻り、重量物の降下速度を継続的に制御できる。
【００４６】
図５は、現在よく見られる通用型フォークリフトが改造された後の油圧原理図である。１６の一点鎖線枠内に元のフォークリフトの転向従動システムがあり、２０の一点鎖線枠内に元のフォークリフトの制御弁組があり、２０-２は分流弁であり、この分流弁によって油圧ポンプ９の流量を比例で昇降、傾斜油圧シリンダー及び転向機構に分流させる。２０-１は、昇降、傾斜油路の圧力調節弁である。２０-３は転向油路の圧力調節弁である。２０-４は、昇降油圧シリンダーの操縦弁である。２０-５は傾斜油圧シリンダーの操縦弁である。油圧ポンプ９の流出オイルが先ず制御弁組２０における分流弁２０-２によって分流された後に、４ポート２位置電磁切替え弁１１のＨ口に達し、且つ、４ポート２位置電磁切替え弁１１を介して制御弁組２０に戻り操縦弁に通じ、１７は油路の遮断弁であり、重量物の急落防止に用いられる。その作動原理は図３と同様である。
【００４７】
表２は、図５におけるフォークリフトの電磁石の動作と動作モード表である。
【００４８】
【表２】
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【００４９】
図６は省エネ型正面クレーンの油圧原理図であり、一点鎖線枠内のＢ６、Ｂ７、Ｂ１２、Ｂ２３及びＢ２５は、元の正面クレーン油圧制御弁組であり、それは、ポテンシャルエネルギーを回収する際に、それぞれ圧力が異なる伸縮シリンダーと変幅シリンダーの下キャビティにおけるオイル液体を二つの変量油圧モータの入り口に通じさせ、これにより形成された合モーメントで油圧ポンプを動かしてアキュムレータにエネルギーを充填し、その作動原理が図３と同様である。
【００５０】
図７は、二つの油圧ポンプ/油圧モータの其の他の技術案であり、ワンウェイバブル２６と２ポート２位置電磁切替え弁４を省略したとともに、３ポート２位置電磁切替え弁３３を２ポート２位置電磁切替え弁に変更し、且つ２ポート２位置電磁切替え弁２５を液体による制御切替え弁に変更してもよい。当該システムは図１、図２及び図３の技術案と比べて簡単であるが、ダブルポンプが同時に制動または起動の役目を実現し難くなる。
【００５１】
図８は、省エネ通用型フォークリフトのポテンシャルエネルギー、運動エネルギーの組合わせ技術案であり、その特徴として、一つの二重定量ポンプ９がワンウェイクラッチ４１を介してディーゼルエンジン８の出力軸に接続される。変速機５の出力軸に一つの定量ポンプ３７を追加装着し、異なる油圧ポンプ/油圧モータによってポテンシャルエネルギーと運動エネルギーの回収・解放を行うことができ、制動で運動エネルギーを回収する時にディーゼルエンジンのクラッチ４２が離脱可能で、ワンウェイクラッチ４１によって降下によるポテンシャルエネルギーの蓄積時の降下速度がディーゼルエンジンのアイドリング回転速度と関係付けられない。フォークリフトの常時のバック作業に適応するように、油圧ポンプ３７のオイル出入り口に一つの貫通直径の比較的大きい油圧４ポート２位置切替え弁３８を追加装着し、車両を前進またはバックさせる時に、油圧ポンプ３７の出力の流動方向を変化しないことが保持できる。そのうちの２ポート２位置電磁切替え弁３９が接続される場合、運動エネルギーの再生操作が実施され、この弁が遮断される場合、ポテンシャルエネルギーの再生操作が実施される。当該システムにおいて、クラッチ４２が接続されると、二組のポンプ（９と３７)が組合わせて、何れも運動エネルギーの回收または運動エネルギーの再生に寄与し、このように車両の制動モーメントまたは起動モーメントを増大させることができ、運搬機械の作動効率を向上させることができる。其の他の部分の作動原理は図５と同様である。
【００５２】
本発明は、走行式油圧運搬機械のみならず、そのポテンシャルエネルギーの回收と再生の原理が固定式油圧昇降機械にも適用でき、上記の実施例はいくつかの例示に過ぎなく、本出願の保護範囲を限定することはない。
【図１】
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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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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
持上げ及び走行のための駆動システムと制御システムなどを含み、元の油圧システムに一部の油圧素子を付加することにより、新規油圧システムを構成する省エネ型走行式油圧運搬機械において、
少なくとも一つの油圧ポンプ/油圧モータと、少なくとも一つの液圧アキュムレータとを備え、
少なくとも一つの油圧ポンプ/油圧モータの排油路に、排出油をアキュムレータへまたは作動油圧シリンダーへ行くように制御する切替え弁を有し、
少なくとも一つの油圧ポンプ/油圧モータの給油路に、作動油圧シリンダーにおける戻し油を油圧ポンプ/油圧モータの入り口へまたは油回収タンクへ行くように制御する切替え弁を有し、
新規油圧システムが、当該機械の元の全ての機能と操作制御方式を保留したうえで、重量物のポテンシャルエネルギーの回収と再生、及び車両の運動エネルギーの回收と再生の両方の部分的または全部を実現することができる機能を有し、
重量物の降下によるポテンシャルエネルギーの回収において、一部の油圧ポンプ/油圧モータは油圧モータ動作モードにされ、作動油圧シリンダーにおける加圧戻し油により駆動され、トルクを出力する一方、其の他の一部の油圧ポンプ/油圧モータは油圧ポンプ動作モードにされ、前者から出力されたトルクにより駆動され、オイルをオイルタンクからアキュムレータに押し込み、
或いは、重量物の降下によるポテンシャルエネルギーの回収において、作動油圧シリンダーにおける加圧戻し油はアキュムレータに流入する前に、通過された油圧ポンプ/油圧モータは、何れも油圧モータ動作モードになっておらず、荷卸し動作モード、またはエンジンにより駆動された油圧ポンプ動作モードであることを特徴とする省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項２】
前記の油圧システムにおける油圧ポンプ/油圧モータは、変量油圧ポンプ/油圧モータと定量油圧ポンプ/油圧モータとの組み合わせ、定量油圧ポンプ/油圧モータの組み合わせ、及び変量油圧ポンプ/油圧モータの組み合わせのうちの何れでもよいことを特徴とする請求項１に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項３】
当該油圧システムの油圧ポンプ/油圧モータの動作モードは、油圧ポンプ動作モード、油圧モータ作業モード及び荷卸し動作モードの三種類のいずれか一つでもよいことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項４】
ポテンシャルエネルギーと運動エネルギーは、それぞれ異なる油圧ポンプ/油圧モータにより回収されまたは再生され、これら異なる油圧ポンプ/油圧モータは組み合わせて機能してもよいことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項５】
ポテンシャルエネルギーと運動エネルギーは、同一の油圧ポンプ/油圧モータにより回収されまたは再生されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項６】
前記の油圧システムにおいて、ディーゼルエンジンが負荷を失うことによる過速を防ぐための制御弁を含むことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項７】
二つまたは複数の定量油圧ポンプ/油圧モータの組み合わせ、及び単一の油圧ポンプ/油圧モータを有する油圧システムにおいて、重量物の降下速度を制御可能な可調絞り弁を含むことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項８】
前記の変量油圧ポンプと油圧モータを含む組み合わせは、専用のコントローラが配設されていることを特徴とする請求項３に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項９】
前記油圧システムにおいて、エネルギーの再生中に緩衝の役目を奏する絞り穴付き２ポート２位置電磁切替え弁が設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【請求項１０】
前記の油圧システムは、様々な仕様の油圧ポンプ/油圧モータと油圧弁などの油圧素子を選んで組み合わせることにより形成されてもよく、専用の集合弁を設計し製造されてもよいことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の省エネ型走行式油圧運搬機械。
【国際調査報告】
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