(57)【要約】【課題】回生電力を取り出すための油圧の検出も不要で、応答特性に優れた複動形シリンダ装置を採用できる。【解決手段】複動形のアーム駆動シリンダ装置１１のフロント油室１５およびボトム油室１６とを、アーム用制御弁３３が介在された循環油圧回路３２により接続するとともに、この循環油圧回路３２にメイン油圧ポンプ兼用モータ３１を設け、この循環油圧回路３２のメイン油圧ポンプ兼用モータ３１の吐出側の供給用配管部３２ａと吸引側の回収用配管部３２ｄとを接続する連通管５１に、供給用配管部３２ａと回収用配管部３２ｄのうちの低圧側の回路部に連通して、チャージリリーフ圧で低圧側の回路部から余剰の圧油をリリーフ弁５５ａを介して油タンク５６に排出し、チャージリリーフ圧より低圧のチャージポンプ圧で補充用油圧ポンプにより不足する圧油を油タンク５６から低圧側の回路部に補充する油量調整装置３５を設けた。【選択図】図３
2008045578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロッドを有するフロント油室とロッドを有しないボトム油室とを有し荷役装置を駆動する複動形の荷役用シリンダ装置を駆動するための回生機構を有する荷役用油圧装置であって、
荷役用シリンダ装置のフロント油室およびボトム油室と、メイン油圧ポンプ兼用モータの吐出口および吸引口とを接続する循環油圧回路を設け、
循環油圧回路に、荷役用シリンダ装置のフロント油室およびボトム油室への圧油の供給、排出を切り換える荷役用制御弁を介在させ、
循環油圧回路に、荷役用制御弁のポートとメイン油圧ポンプ兼用モータの吐出口とを接続する供給用配管部と、荷役用制御弁の他のポートとメイン油圧ポンプ兼用モータの吸引口とを接続する回収用配管部と、供給用配管部と回収用配管部とを接続する連通管とを設け、
前記連通管に、供給用配管部と回収用配管部のうちの低圧側の回路部に連通してチャージリリーフ圧で低圧側の回路部から余剰の圧油を油タンクに排出するとともに、チャージポンプ圧より低圧のチャージポンプ圧で不足する圧油を油タンクから低圧側の回路部に補充する油量調整装置を設け、
メイン油圧ポンプ兼用モータに電動モータ兼用発電機を連結し、
電動モータ兼用発電機に接続されて電力を供給回収可能なバッテリまたはキャパシタを設け、
荷役用シリンダ装置から排出される圧油によりメイン油圧ポンプ兼用モータを介して電動モータ兼用発電機を回転させその発電電力を前記バッテリまたは前記キャパシタに蓄電するように構成した
回生機構を有する荷役用油圧装置。
【請求項２】
油量調整装置は、供給用配管部と回収用配管部のうちの低圧側の回路部に連通する方向制御弁を介して接続された油量調整管と、前記油量調整管の油圧がチャージリリーフ圧となると、前記油量調整管の圧油を油タンクに排出する圧力制御弁を有する圧油排出部と、前記油量調整管の油圧がチャージポンプ圧以下となると油タンクから圧油を補充する補充用油圧ポンプを有する圧油補充部とを具備し、
荷役制御弁によりメイン油圧ポンプ兼用モータから荷役用シリンダ装置のボトム油室に圧油を供給するとともにフロント油室から圧油を回収して荷役用シリンダ装置のロッドを突出する時に、前記方向制御弁により低圧側の回収用配管部を前記油量調整管に連通し、前記油量調整管の油圧がチャージポンプ圧となると、前記圧油補充部の補充用油圧ポンプから回収用配管部に不足の圧油を補充し、
メイン油圧ポンプ兼用モータから荷役用シリンダ装置のフロント油室に圧油を供給するとともにボトム油室から圧油を回収してロッドを退入する時に、
ロッドの突出方向に作用する負荷がある場合に、前記方向制御弁により低圧側の回収用配管部を前記油量調整管に連通し、前記油量調整管の油圧がチャージリリーフ圧となると、前記圧油排出部の圧力制御弁により回収用配管部の余剰の圧油を排出し、
ロッドの退入方向に作用する負荷がある場合に、前記方向制御弁により低圧の供給用配管部を前記油量調整管に連通し、前記油量調整管の油圧がチャージリリーフ圧となると、前記圧油排出部の圧力制御弁により供給用配管部の余剰の圧油を排出するように構成した
請求項１記載の回生機構を有する荷役用油圧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールローダやフォークリフトなどの荷役装置において、エネルギーを回収可能な回生機構を有する荷役用油圧装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダやフォークリフトなどの荷役装置では、車輪の制動時や、荷下ろしされる荷の荷重により、エネルギーを回収する回生機構を有するものが提案されている。たとえばフォークを昇降して荷役作業を行うフォークリフトの場合、たとえば特許文献１に示すものがある。これは、電動機により油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプにより発生した油圧を荷役用駆動シリンダ装置に供給してフォークを昇降し荷役を行う。また、載荷状態のフォークを下降する時に、荷役用駆動シリンダ装置から油タンクに排出される油圧を検出して制御弁を操作し、荷役用駆動シリンダ装置の圧油を油圧ポンプの吸引口に回収導入し油圧ポンプを駆動して電動機を回転させ、その回生電力をバッテリに蓄電するように構成されている。ここで油圧ポンプの吐出口から排出された圧油は、油タンクに戻される。またこの荷役用駆動シリンダ装置は、ボトム室にのみ油圧を供給排出する単動式が使用されている。
【特許文献１】特許第２８８０８８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来構成では、回生電力が十分に得られる載荷状態のフォークの下降動作を検出して制御弁を作動させる検出回路および油圧回路が必要で、装置が複雑になるという問題があった。
【０００４】
また、このような作業装置には、応答特性に優れた複動形の荷役用駆動シリンダ装置が好適であるが、この複動形のシリンダ装置を採用する場合、シングルロッド式では、断面積差のあるフロント室とボトム室とにそれぞれ圧油を供給排出する油圧回路が必要であり、特許文献１に適用できないという問題があった。
【０００５】
本発明は上記問題点を解決して、回生電力を取り出すための検出回路や油圧回路も不要で、応答特性に優れた複動形シリンダ装置を使用できる回生機構を有する荷役用油圧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】
【０００６】
請求項１記載の発明は、ロッドを有するフロント油室とロッドを有しないボトム油室とを有し荷役装置を駆動する複動形の荷役用シリンダ装置を駆動するための回生機構を有する荷役用油圧装置であって、荷役用シリンダ装置のフロント油室およびボトム油室と、メイン油圧ポンプ兼用モータの吐出口および吸引口とを接続する循環油圧回路を設け、循環油圧回路に、荷役用シリンダ装置のフロント油室およびボトム油室への圧油の供給、排出を切り換える荷役用制御弁を介在させ、循環油圧回路に、荷役用制御弁のポートとメイン油圧ポンプ兼用モータの吐出口とを接続する供給用配管部と、荷役用制御弁の他のポートとメイン油圧ポンプ兼用モータの吸引口とを接続する回収用配管部と、供給用配管部と回収用配管部とを接続する連通管とを設け、前記連通管に、供給用配管部と回収用配管部のうちの低圧側の回路部に連通してチャージリリーフ圧で低圧側の回路部から余剰の圧油を油タンクに排出するとともに、チャージポンプ圧より低圧のチャージポンプ圧で不足する圧油を油タンクから低圧側の回路部に補充する油量調整装置を設け、メイン油圧ポンプ兼用モータに電動モータ兼用発電機を連結し、電動モータ兼用発電機に接続されて電力を供給回収可能なバッテリまたはキャパシタを設け、荷役用シリンダ装置から排出される圧油によりメイン油圧ポンプ兼用モータを介して電動モータ兼用発電機を回転させその発電電力を前記バッテリまたは前記キャパシタに蓄電するように構成したものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、油量調整装置は、供給用配管部と回収用配管部のうちの低圧側の回路部に連通する方向制御弁を介して接続された油量調整管と、前記油量調整管の油圧がチャージリリーフ圧となると、前記油量調整管の圧油を油タンクに排出する圧力制御弁を有する圧油排出部と、前記油量調整管の油圧がチャージポンプ圧以下となると油タンクから圧油を補充する補充用油圧ポンプを有する圧油補充部とを具備し、荷役制御弁によりメイン油圧ポンプ兼用モータから荷役用シリンダ装置のボトム油室に圧油を供給するとともにフロント油室から圧油を回収して荷役用シリンダ装置のロッドを突出する時に、前記方向制御弁により低圧側の回収用配管部を前記油量調整管に連通し、前記油量調整管の油圧がチャージポンプ圧となると、前記圧油補充部の補充用油圧ポンプから回収用配管部に不足の圧油を補充し、メイン油圧ポンプ兼用モータから荷役用シリンダ装置のフロント油室に圧油を供給するとともにボトム油室から圧油を回収してロッドを退入する時に、ロッドの突出方向に作用する負荷がある場合に、前記方向制御弁により低圧側の回収用配管部を前記油量調整管に連通し、前記油量調整管の油圧がチャージリリーフ圧となると、前記圧油排出部の圧力制御弁により回収用配管部の余剰の圧油を排出し、ロッドの退入方向に作用する負荷がある場合に、前記方向制御弁により低圧の供給用配管部を前記油量調整管に連通し、前記油量調整管の油圧がチャージリリーフ圧となると、前記圧油排出部の圧力制御弁により供給用配管部の余剰の圧油を排出するように構成したものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の発明によれば、フロント油室とボトム油室とメイン油圧ポンプ兼用モータとを接続する循環油圧回路に、圧油を補充・排出する油量調整装置を設けることにより、圧油の供給量と排出量とが異なる複動形シリンダ装置を適用することができ、荷役用シリンダ装置として応答特性に優れた複動形シリンダ装置を採用することができる。また、載荷時などでロッドに退入方向の負荷がかかる荷役用シリンダ装置の収縮時に、荷役用シリンダ装置のボトム油室から排出される高圧の圧油により、メイン油圧ポンプ兼用モータを駆動して電動モータ兼用発電機により発電し、バッテリまたはキャパシタに蓄電する回生機構を設けたので、エネルギーを回収することができ、この回生電力を利用して、油量調整装置による圧油の供給・排出に使用されるエネルギーを十分に補うことができる。さらに回生電力を取り出すための検出回路や油圧回路も不要で、装置を簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［実施の形態１］
この荷役装置は、図６に示すように、たとえば車体１に左右一対の前輪２および後輪３を有するホイールローダで、車体１の前部に、一対のアーム駆動シリンダ装置（荷役用シリンダ装置）１１により上下方向に揺動される作業アーム４と、この作業アーム４の遊端部に設けられてバケット駆動シリンダ装置（荷役用シリンダ装置）２１によりリンク６を介して水平軸心周りに回動されるバケット５とが設けられている。
【００１０】
このホイールローダの荷役用油圧装置は、図１に示すように、アーム駆動シリンダ装置１１およびバケット駆動シリンダ装置２１と、メイン油圧ポンプ兼用モータ３１を有するポンプユニット３０と、アーム駆動シリンダ装置１１およびバケット駆動シリンダ装置２１とメイン油圧ポンプ兼用モータ３１とを接続する循環油圧回路３２と、循環油圧回路３２に介在されてアーム駆動シリンダ装置１１への圧油の給排出を切り換えるアーム用制御弁（荷役用制御弁）３３と、循環油圧回路３２に介在されてバケット駆動シリンダ装置２１への圧油の給排出を切り換えるバケット用制御弁（荷役用制御弁）３４と、循環油圧回路３２に循環される圧油量を調整する油量調整装置３５とが具備されている。
【００１１】
アーム駆動シリンダ装置１１は、シングルロッド式の複動形シリンダにより構成され、シリンダケース１２内にピストン１３を介して出退自在に支持されたロッド１４と、ロッド１４を有するフロント油室１５およびロッド１４を有しないボトム油室１６とを具備している。
【００１２】
バケット駆動シリンダ装置２１は、シングルロッド式の複動形シリンダにより構成され、シリンダケース２２内にピストン２３を介して出退自在に支持されたロッド２４と、ロッド２４を有するフロント油室２５およびロッド２４を有しないボトム油室２６とを具備している。
【００１３】
ポンプユニット３０は、可変式のメイン油圧ポンプ兼用モータ３１と、メイン油圧ポンプ兼用モータ３１に対して駆動／受動する電動モータ兼用発電機４１と、電動モータ兼用発電機４１に直流→交流および交流→直流に変換可能なインバータ４３を介して接続され給電および蓄電するバッテリ４２とを具備している。
【００１４】
アーム用制御弁３３は７ポート４位置切換弁で、４つのポンプ側ポートと３つのシリンダ側ポートとが設けられている。またバケット用制御弁３４は７ポート３位置切換弁で、４つのポンプ側ポートと３つのシリンダ側ポートとが設けられている。
【００１５】
循環油圧回路３２は、メイン油圧ポンプ兼用モータ３１の吐出口とアーム用制御弁３３のポンプ側ポートとを接続する供給用配管部３２ａと、アーム用制御弁３３のシリンダ側ポートとアーム駆動シリンダ装置１１のボトム油室１６とを接続する進展用アーム側配管部３２ｂと、アーム用制御弁３３のシリンダ側ポートとアーム駆動シリンダ装置１１のフロント油室１５とを接続する収縮用アーム側配管部３２ｃと、アーム用制御弁３３のポンプ側ポートとメイン油圧ポンプ兼用モータ３１の吸引口とを接続する回収用配管部３２ｄとを有している。
【００１６】
さらに循環油圧回路３２は、アーム用制御弁３３のシリンダ側ポートとバケット用制御弁３４のポンプ側ポートとを接続するバケット側供給用配管部３２ｅと、バケット用制御弁３４のシリンダ側ポートとバケット駆動シリンダ装置２１のボトム側油室２６とを接続する進展用バケット側配管部３２ｆと、バケット用制御弁３４のシリンダ側ポートとバケット駆動シリンダ装置２１のフロント油室２５とを接続する収縮用バケット側配管部３２ｇと、バケット用制御弁３４のポンプ側ポートと回収用配管部３２ｄとを接続する副回収用配管部３２ｈとを有している。３６は回収用配管部３２ｄが所定油圧以上となった時に回収用配管部３２ｄの圧油をタンク５６に排出する回収側リリーフ弁である。
【００１７】
前記油量調整装置３５は、供給用配管部３２ａと回収用配管部３２ｄとの間に接続された連通管５１に設けられ、回収用配管部３２ｄからメイン油圧ポンプ兼用モータ３１に流入される圧油量と、メイン油圧ポンプ兼用モータ３１から供給用配管部３２ａに送り出される圧油量とが均等になるように制御するものである。この油量調整装置３５は、連通管５１に介在されて供給用配管部３２ａと回収用配管部３２ｄの低圧側と油量調整管５３とを連通する方向制御弁５２と、油量調整管５３に設けられて循環油圧回路３２に不足する圧油を補充してチャージポンプ圧以下となるのを防ぐ圧油補充部５４と、油量調整管５３に設けられて低圧側となる配管部から余剰の圧油を排出する圧油排出部５５と、油タンク５６とで構成されている。
【００１８】
方向制御弁５２は、供給用配管部３２ａと回収用配管部３２ｄのうち、低圧側の配管部と油量調整管５３とを連通するもので、たとえばスプール弁タイプが使用される。このスプール弁タイプの方向制御弁５２は、図５に示すように、両端部に連通管５１がそれぞれ接続される直筒状の弁ケーシング７１内に弁穴７２が軸心方向に沿って形成され、この弁穴７２内に軸心方向に弁体７５がスライド自在に配置されている。また弁ケーシング７１の中間部に弁穴７２に連通される分岐穴７３が形成され、この分岐穴７３に油量調整管５３が接続されている。弁穴７２は円形断面に形成され、分岐穴７３の形成位置を含む中央部に、弁体７５がのスライドを規制する小径の係止穴部７２ａが形成され、その両側周囲に弁座部７４が形成されている。弁体７５は、係止穴部７２ａの左右両側に配置されて弁穴７２内に四隅部が摺接されかつ弁穴７３との間に流送空間を形成する略正方形断面の受圧体７５ａと、これら左右の受圧体７５ａを互いに連結する小径で円柱状の連結体７５ｂとで構成されている。そして、受圧体７５ａの連結体７５ｂ側周囲に弁座部７４に当接して弁穴７２を閉鎖可能な弁頭部７６が形成されている。
【００１９】
したがって、たとえば供給用配管部３２ａが低圧で回収用配管部３２ｄが高圧になると、実線で示すように、高圧側の回収用配管部３２ｄの圧油により連通管５１を介して弁体７５が供給用配管部３２ａ側に押され、回収用配管部３２ｄ側の弁頭部７６が弁座部７４に当接して回収用配管部３２ｄ側の弁穴７３を閉じるとともに、供給用配管部３２ａ側の弁穴７３と分岐穴７３とが連通され、低圧側の供給用配管部３２ａと油量調整管５３とが連通される。供給用配管部３２ａが高圧で回収用配管部３２ｄが低圧の場合には逆の動作となる。なお、このスプール弁タイプの方向制御弁５２に代えて、油量調整管５３の接続部の両側の連通管５１に、所定圧で流出入を許すパイロット操作式のチェック弁をそれぞれ設けてもよい。
【００２０】
圧油補充部５４は、油量調整管５３の一方の分岐管５３ａに介在され油量調整管５３がチャージポンプ圧Ｐａ以下となると切り換えられる補充ポンプ用切換弁５４ａと、分岐管５３ａに補充ポンプ用切換弁５４ａを介して接続され駆動レバーを介して補充用油圧ポンプ５４ｃを駆動制御するポンプ作動シリンダ５４ｂと、油量調整管５３をチャージポンプ圧Ｐａに保持するとともに、チャージポンプ圧Ｐａ以下となると補充ポンプ用切換弁５４ａおよびポンプ作動シリンダ５４ｂにより駆動されて圧油を送り出す可変式の補充用油圧ポンプ５４ｃとが設けられている。またこの補充用油圧ポンプ５４ｃは、その入力軸が、メイン油圧ポンプ兼用モータ３１を駆動する電動モータ兼用発電機４１の出力軸に連結され、電動モータ兼用発電機４１により駆動される。ここで補充用油圧ポンプ５４ｃは、たとえばフロント油室１５の断面積／ボトム油室１６の断面積＝０．７の時に、補充用油圧ポンプ５４ｃの吐出し量／メイン油圧ポンプ兼用モータ３１の吐出し量≧０．３となるように設定される。
【００２１】
圧油排出部５５は、油量調整管５３の他方の分岐管５３ｂにリリーフ弁（圧力制御弁）５５ａが介在されて油タンク５６に接続されている。このリリーフ弁５５ａは、油量調整管５３の油圧が、チャージポンプ圧Ｐａより高圧のチャージリリーフ圧Ｐｂ以上で、分岐管５３ｂを連通して油量調整管５３の圧油が油タンク５６に排出されるように構成されている。
【００２２】
したがって、油量調整装置３５では、補充用油圧ポンプ５４ｃにより油量調整管５３がチャージポンプ圧Ｐａに保持され、方向制御弁５２を介して連通された供給用配管部３２ａと回収用配管部３２ｄの低圧側が、チャージリリーフ圧Ｐｂ以上になると、リリーフ弁５５ａを介して余剰の圧油を排出し、さらにチャージポンプ圧Ｐａ以下となると、補充ポンプ用切換弁５４ａがａ位置からｂ位置に切り換えられて油量調整管５３の圧油がポンプ作動シリンダ５４ｂに供給され、駆動レバーを作動して補充用油圧ポンプ５４ｃが駆動し、補充用油圧ポンプ５４ｃから吐出されたチャージポンプ圧Ｐａの圧油が油量調整管５３から方向制御弁５２を介して低圧側の配管部３２ａまたは３２ｄに補充される。
【００２３】
この荷役用油圧装置の回生機構は、アーム駆動シリンダ装置１１、バケット駆動シリンダ装置２１、循環油圧回路３２、メイン油圧ポンプ兼用モータ３１、電動モータ兼用発電機４１、インバータ４３およびバッテリ４２により構成され、高圧の圧油が回収用配管部３２ｄから油圧ポンプ兼用モータ３１に導入された時に、油圧ポンプ兼用モータ３１を回転駆動して電動モータ兼用発電機４１により回生電力を発電させ、この電力をインバータ４３を介してバッテリ４２に蓄電してエネルギーを回収する。またこの時に低圧側となる供給用配管部３２ａには圧油補充部５４から圧油が補充されるか、または圧油排出部５５から圧油が排出される。
【００２４】
そして、電動モータ兼用発電機４１の回転数が、バッテリ４２からの供給電力によりコントローラによる指令値に基づいて回転される回転数を越えると、電動モータ兼用発電機４１により発電された回生電力がインバータ４３を介してバッテリ４２に充填される。
前記アーム用制御弁３３は、図２（ａ）に示すように、ｅ位置で供給用配管部３２ａを進展用アーム側配管部３２ｂに接続するとともに、収縮用アーム側配管部３２ｃを回収用配管部３２ｄに接続してアーム駆動シリンダ装置１１を進展駆動し、また図１に示すように、ｆ位置で供給用配管部３２ａをバケット側供給用配管部３２ｅに接続し、進展用，収縮用アーム側配管部３２ｂ，３２ｃのシリンダ側ポートを閉鎖してアーム駆動シリンダ装置１１をロックする。さらに図２（ｂ）に示すように、ｇ位置で供給用配管部３２ａを収縮用アーム側配管部３２ｃに接続するとともに、進展用アーム側配管部３２ｂを回収用配管部３２ｄに接続してアーム駆動シリンダ装置１１を収縮駆動し、さらにまた図２（ｃ）に示すように、ｈ位置で供給用配管部３２ａをバケット側供給配管部３２ｅを介して回収用配管部３２ｄに接続し、進展用アーム側配管部３２ｂを収縮用アーム側配管部３２ｃに接続するとともに圧油の一部を給排出する回収用配管部３２ｄに接続し、アーム駆動シリンダ装置１１をフリー状態とするように構成されている。
【００２５】
バケット用制御弁３４は、図３（ａ）に示すように、ｉ位置でバケット側供給用配管部３２ｅを進展用バケット用配管部３２ｆに接続するとともに収縮用バケット側配管部３２ｇを副回収用配管部３２ｈを介して回収用配管部３２ｄに接続し、バケット駆動シリンダ装置２１を進展駆動する。また図１に示すように、ｊ位置でバケット側供給用配管部３２ｅを回収用配管部３２ｄに接続するとともに、進展用，収縮用バケット用配管部３２ｆ，３２ｇのポートを閉鎖し、バケット駆動シリンダ装置２１をロックする。さらに図３（ｂ）に示すように、ｋ位置でバケット側供給用配管部３２ｅを収縮用バケット側配管部３２ｇに接続するとともに進展用バケット側配管部３２ｆを副回収用配管部３２ｈを介して回収用配管部３２ｄに接続し、バケット駆動シリンダ装置２１を収縮駆動するように構成されている。
【００２６】
上記構成において、作業アーム４を上方に回動させて載荷状態または空荷状態のバケット５を持ち上げる場合、アーム用制御弁３３をｅ位置に切り換えて、メイン油圧ポンプ兼用モータ３１から供給用配管部３２ａを介して供給された圧油を、進展用アーム側配管部３２ｂからアーム駆動シリンダ装置１１のボトム油室１６に供給し、フロント油室１５から収縮用アーム側配管部３２ｃに排出される圧油を、回収用配管部３２ｄからメイン油圧ポンプ兼用モータ３１に循環させる。
【００２７】
この時、アーム駆動シリンダ装置１１のボトム油室１６が加圧されるため、循環油圧回路３２では供給用配管部３２ａが高圧側となり、回収用配管部３２ｄが低圧側となる。油量調整装置３５において、図４（ａ）に示すように、方向制御弁５２により低圧側の回収用配管部３２ｄと油量調整管５３とが連通される。そして、油量調整管５３の油圧がチャージポンプ圧Ｐａ以下となると、油圧補充部５４の補充ポンプ用切換弁５４ａがｂ位置に切り換えられてポンプ作動シリンダ５４ｂから圧油が排出され駆動レバーが作動される。これにより、補充用油圧ポンプ５４ｃから吐出された圧油が油量調整管５３、方向制御弁５２を介して回収用配管部３２ｄに補充される。
【００２８】
ついで、作業アーム４を下方に回動させてバケット５を下げる場合、アーム用制御弁３３をｇ位置に切り換え、メイン油圧ポンプ兼用モータ３１から供給用配管部３２ａを介して供給される圧油を、収縮用アーム側配管部３２ｃからアーム駆動シリンダ装置１１のフロント油室１５に供給し、ボトム油室１６から進展用アーム側配管部３２ｂを介して排出される圧油を、回収用配管部３２ｄからメイン油圧ポンプ兼用モータ３１に循環させる。
【００２９】
この時、たとえば上方の土砂を掻き落としたりする動作により、アーム駆動シリンダ装置１１のロッド１４を突出する方向に負荷が加わった場合、フロント油室１５が高圧となるため、供給用配管部３２ａが高圧側となり、回収用配管部３２ｄが低圧側となる。油量調整装置３５において、図４（ｂ）に示すように、方向制御弁５２により低圧側の回収用配管部３２ｄと油量調整管５３とが連通される。そして油量調整管５３の油圧がチャージリリーフ圧Ｐｂ以上となると、圧油排出部５５のリリーフ弁５５ａが開放されて回収用配管部３２ｄの余剰の圧油が方向制御弁５２、油量調整管５３，５３ｂを介して油タンク５６に排出される。
【００３０】
また載荷状態のバケット５により、アーム駆動シリンダ装置１１のロッド１４を退入する方向に負荷が加わった場合、ボトム油室１６が高圧となるため、回収用配管部３２ｄが高圧側となり、供給用配管部３２ａが低圧側となる。そしてこの時、回生機構により、回収用配管部３２ｄの高圧の圧油がメイン油圧ポンプ兼用モータ３１に回収導入されて電動モータ兼用発電機４１が駆動され、バッテリ４２に蓄電されて電力が回収される。またこの時、油量調整装置３５において、図４（ｃ）に示すように、方向制御弁５２により低圧側の供給用配管部３２ａと油量調整管５３とが連通される。そして、油量調整管５３の油圧がチャージリリーフ圧Ｐｂ以上となると、圧油排出部５５のリリーフ弁５５ａが開放されて供給用配管部３２ａの余剰の圧油が方向制御弁５２、油量調整管５３，５３ｂを介して油タンク５６に排出される。
【００３１】
さらにアーム駆動シリンダ装置１１のロッド１４に加わる退入方向への負荷が過大となり、回収用配管部３２ｄの油圧が必要以上に高くとなると、回収側リリーフ弁３６が開いて回収用配管部３２ｄの圧油をタンク５６に排出する。なお、回収側リリーフ弁３６が働く場合、供給用配管部３２ａの油圧がさらに低下されてチャージポンプ圧となると補充用油圧ポンプ５４ｃが起動され、補充用油圧ポンプ５４ｃから吐出された圧油が油量調整管５３、方向制御弁５２を介して供給用配管部３２ａに補充される。この時、メイン油圧ポンプ兼用モータ３１は回転数が下がり、吐出量が補充用油圧ポンプ５４ｃの吐出量以下に制御される。
【００３２】
バケット５を上方に回動させる場合には、アーム用制御弁３３をｆ位置として供給用配管部３２ａとバケット側供給用配管部３２ｅとを接続し、さらにバケット用制御弁３４をｉ位置としてバケット側供給用配管部３２ｅと進展用バケット側配管部３２ｆとを接続する。これによりメイン油圧ポンプ兼用モータ３１からバケット側供給用配管部３２ｅに供給された圧油が、進展用バケット側配管部３２ｆからバケット駆動シリンダ装置２１のボトム油室２６に供給されるとともに、フロント油室２５から収縮用バケット配管部３２ｇに排出される圧油が、副回収用配管部３２ｈから回収用配管部３２ｄに送り出される。
【００３３】
バケット５を下方に回動する場合には、バケット用制御弁３４をｋ位置として、バケット側供給用配管部３２ｅと収縮用バケット配管部３２ｇを接続する。これによりメイン油圧ポンプ兼用モータ３１からバケット側供給用配管部３２ｅに供給された圧油が、収縮用バケット側配管部３２ｇからバケット駆動シリンダ装置２１のフロント油室２５に供給されるとともに、ボトム油室２６から進展用バケット側配管部３２ｆに排出された圧油が、副回収用配管部３２ｈから回収用配管部３２ｄに送り出される。
【００３４】
上記のようにバケット５を駆動する場合も、供給用配管部３２ａと回収用配管部３２ｄの油圧に基づいて油量調整装置３５が同様に動作される。ロッド２４を退入する方向に負荷がかかった状態でバケット駆動シリンダ装置２１が収縮される時に、回生機構により、回収用配管部３２ｄの高圧の圧油がメイン油圧ポンプ兼用モータ３１に回収されて、電動モータ兼用発電機４１が駆動され、バッテリ４２に蓄電して電力が回収される。
【００３５】
上記実施の形態によれば、アーム駆動シリンダ装置１１やバケット駆動シリンダ装置２１のように、供給量と排出量が異なる複動形シリンダ装置のフロント油室１５，２５とボトム油室１６，２６の圧油を循環油圧回路３２により循環させ、循環油圧回路３２の圧油を油量調整装置３５により補充・排出することにより、応答特性に優れた複動形シリンダ装置を良好に動作させることができる。また載荷時などでロッド１４，２４を退入させる方向に加わる負荷により、アーム駆動シリンダ装置１１やバケット駆動シリンダ装置２１のボトム油室１６，２６から回収用配管部３２ｄに回収した高圧の圧油を利用してメイン油圧ポンプ兼用モータ３１を駆動し、電動モータ兼用発電機４１によりバッテリ４２に充電し、この回生機構によりエネルギー（電力）を回収することができる。この回生エネルギーにより、油量調整装置３５におけるリリーフ弁５５ａからの圧油の排出によるエネルギー損失と、補充用油圧ポンプ５４ｃを駆動して圧油を補充するためのエネルギー損失とを十分に補うことができる。
【００３６】
なお、上記実施の形態では、電動モータ兼用発電機４１により発電された回生電力をバッテリ４２に蓄電するように構成したが、図７に示すように、エンジンＥにより発電機Ｇを駆動した電力を、整流器６１およびキャパシタ６２ならびに直流→交流・交流→直流に変換可能なインバータ６３を有する電源回路６０を介して電動モータ兼用発電機４１に供給して、電動モータ兼用発電機４１によりメイン油圧ポンプ兼用モータ３１を駆動するように構成し、発電機Ｇの供給電力を上回る電動モータ兼用発電機４１からの回生電力をキャパシタ６２に蓄電するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る荷役用油圧装置の実施の形態を示す油圧回路の全体図である。
【図２】油圧回路のアーム用制御弁の操作状態の説明図で、（ａ）は作業アームを上昇させるｅ位置、（ｂ）は作業アームを下降させるｇ位置、（ｃ）は作業アームをフリーとするｈ位置を示す。
【図３】油圧回路のバケット用制御弁の操作状態の説明図で、（ａ）はバケットを上方に回動させるｉ位置、（ｂ）はバケットを下方に回動させるｋ位置を示す。
【図４】油量調整装置の動作説明図で、（ａ）はアーム駆動シリンダ装置の進展時を示し、（ｂ）はロッドが突出方向に負荷された状態のアーム駆動シリンダ装置の収縮時を示し、（ｃ）はロッドが退入方向に負荷された状態のアーム駆動シリンダ装置の収縮時を示す。
【図５】スプール弁タイプの方向制御弁を示し、（ａ）はターンテーブル断面図、（ｂ）は右側面図である。
【図６】ホイールローダの側面図である。
【図７】キャパシタを有する給電回路図である。
【符号の説明】
【００３８】
１    車体
４    作業アーム
５    バケット
１１    アーム駆動シリンダ装置
１４    ロッド
１５    フロント油室
１６    ボトム油室
２１    バケット駆動シリンダ装置
２４    ロッド
２５    フロント油室
２６    ボトム油室
３０    ポンプユニット
３１    メイン油圧ポンプ兼用モータ
３２    循環油圧回路
３２ａ  供給用配管部
３２ｄ  回収用配管部
３３    アーム用制御弁
３４    バケット用制御弁
３５    油量調整装置
４１    電動モータ兼用発電機
４２    バッテリ
４３    インバータ
５１    連通管
５２    方向制御弁
５３    油量調整管
５４    圧油補充部
５４ａ  補充ポンプ切換弁
５４ｂ  ポンプ作動シリンダ
５４ｃ  補充用油圧ポンプ
５５    圧油排出部
５５ａ  リリーフ弁
５６    油タンク
６０    電源回路
６２    キャパシタ
【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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