(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ロッドが取り付けられたピストン並びに該ピストンの両側のベース側油圧室及びロッド側油圧室を備える油圧シリンダ装置と、
（ｂ）前記ベース側油圧室及びロッド側油圧室に一端がそれぞれ接続された第１管路及び第２管路と、
（ｃ）２つの吐出口を備え、回生機能付き電動機によって駆動される２方向形の油圧ポンプと、
（ｄ）前記２つの吐出口に一端がそれぞれ接続され、相互に吐出管路又は吸引管路として機能する第３管路及び第４管路と、
（ｅ）前記第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路の他端がそれぞれ接続される少なくとも４つのポートと、前記第１管路及び第２管路の他端と第３管路及び第４管路の他端とをそれぞれ連結する開放位置と、前記第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路の他端を閉止する閉止位置とに切り替える切替弁、並びに、前記第３管路及び第４管路を油タンクに選択的に連通させる油圧制御弁を備える油圧切替制御手段と、
（ｆ）停止している前記油圧シリンダ装置を起動させる時には、前記油圧ポンプから圧油を吐出させ、前記第３管路の内部の圧力を前記第１管路の内部の圧力と等しくさせて、前記切替弁を閉止位置から開放位置に切り替えるとともに、前記第４管路を前記油タンクに連通させるように前記油圧制御弁を作動させるか、又は、前記油圧ポンプから圧油を吐出させ、前記第４管路の内部の圧力を前記第２管路の内部の圧力と等しくさせて、前記切替弁を閉止位置から開放位置に切り替えるとともに、前記第３管路を前記油タンクに連通させるように前記油圧制御弁を作動させ、作動している前記油圧シリンダ装置を停止させる時には、前記油圧ポンプを、該油圧ポンプからの圧油漏れ量を補うように、回転方向の制御を行い、同時に微小回転数まで低下させて、前記切替弁を開放位置から閉止位置に切り替える制御装置とを有し、
（ｇ）前記吸引管路の内部の圧力が前記吐出管路の内部の圧力よりも高い時には、前記電動機が回生電流を発生することを特徴とする電動閉回路油圧シリンダ駆動装置。
【請求項２】
前記切替弁は、前記制御装置からの切替信号によって、又は、該切替信号によって供給されるパイロット圧油によって作動する請求項１に記載の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路の内部の圧力を検出し、前記第３管路又は第４管路の内部の油量を調整するために前記第３管路又は第４管路を前記油タンクに連通させるように前記油圧制御弁を作動させる請求項１又は２に記載の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路の内部の圧力を検出し、前記油圧ポンプの回転方向、回転数、及び、吐出流量を制御して、停止している前記油圧シリンダ装置を起動させる時には滑らかに微速起動させ、作動している前記油圧シリンダ装置を停止させる時には滑らかに微速停止させる請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動閉回路油圧シリンダ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ショベル、ローダ、ブルドーザ等の建設機械、クレーン、フォークリフト、ダンプトラック等の運輸物流機械等の各種機械において、機械の可動部材を駆動するための油圧アクチュエータとして油圧シリンダを駆動させる油圧閉回路が提供されている。
【０００３】
そして、最近においては、エンジンで電動機を回転させ、該電動機によって油圧ポンプを駆動するハイブリッド駆動装置も提供されている（特開平９−１７４３００号公報、特開平１０−１６６１９９号公報参照）。
【０００４】
また、回路内の油の流量を調整するためのフラッシング回路が知られていて、油圧シリンダを保持するために閉回路内にチェック弁が挿入される閉回路油圧シリンダが提供されている（実公昭５９−１６５６３号公報、実公昭５９−２７５２３号公報、特開２００１−２３７１号公報参照）。
【０００５】
図２は従来の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の回路図である。
【０００６】
図において、１１１は油圧シリンダ、１１２は油圧閉回路リリーフ弁、１１３、１１４は逆止弁としてのパイロットチェック弁、１１５はフラッシング弁、１１６は両方向に圧油を吐出することができる油圧ポンプ、１１７、１１８は図示されない操作手段によって操作されるパイロット圧操作管路、１１９は油圧ポンプ駆動装置である。
【０００７】
そして、Ｐ’ａは伸長側、すなわち、前記油圧シリンダ１１１のベース側油圧室１１１ａの圧力、Ｐ’ｂは縮長側、すなわち、前記油圧シリンダ１１１のロッド側油圧室１１１ｂの圧力、Ａ’ａは前記油圧シリンダ１１１のベース側の受圧面積、Ａ’ｂは前記油圧シリンダ１１１のロッド側の受圧面積である。
【０００８】
また、図３は従来の他の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の回路図である。
【０００９】
図において、１１１は油圧シリンダ、１１２は油圧閉回路リリーフ弁、１１５はフラッシング弁、１１６は両方向に圧油を吐出することができる油圧ポンプ、１１９は油圧ポンプ駆動装置、１２１は油圧切替弁、１２２は油圧閉回路制御手段、１２３は操作手段としてのコントロールレバーである。
【００１０】
そして、Ｐ’ａは前記油圧シリンダ１１１のベース側油圧室１１１ａの圧力、Ｐ’ｂは前記油圧シリンダ１１１のロッド側油圧室１１１ｂの圧力、Ａ’ａは前記油圧シリンダ１１１のベース側の受圧面積、Ａ’ｂは前記油圧シリンダ１１１のロッド側の受圧面積である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置においては、油圧シリンダ１１１が停止した状態で外力が作用した場合、油圧シリンダ１１１のロッドが容易に動いてしまったり、負荷保持状態からの油圧シリンダ１１１の滑らかな微速起動及び微速停止が困難であるという問題があった。
【００１２】
一般に、回路内の油の流れを制御する方法としてフラッシング弁１１５が使用されているが、油圧シリンダ１１１のベース側油圧室１１１ａ又はロッド側油圧室１１１ｂ内の圧油を保持する保持機構が配設されていないと、前記油圧シリンダ１１１が停止した時に、油圧ポンプ１１６等から圧油漏れが発生するので、前記ベース側油圧室１１１ａ又はロッド側油圧室１１１ｂの圧力Ｐ’ａ又はＰ’ｂが低下し、外力が作用した場合に前記油圧シリンダ１１１のロッドが容易に動いてしまう。
【００１３】
そこで、外力が作用した場合に油圧シリンダ１１１のロッドが容易に動いてしまうのを防止するために、回路の途中に油圧切替弁１２１を配設（図３）したり、パイロットチェック弁１１３、１１４を配設（図２）したりしている。
【００１４】
ところが、この場合でも、油圧ポンプ１１６等からの圧油漏れが発生するので、前記油圧シリンダ１１１を停止状態で保持する時に油圧切替弁１２１又はパイロットチェック弁１１３、１１４の前後における圧力差が発生してしまう。したがって、前記油圧シリンダ１１１を、負荷が加えられながら停止し続けている状態としての負荷保持状態から、滑らかに微速起動及び微速停止させることが困難になってしまう。
【００１５】
すなわち、図２及び３に示されるような油圧シリンダ１１１においては、油圧シリンダ１１１の停止時に、油圧ポンプ１１６とパイロットチェック弁１１３、１１４又は油圧切替弁１２１との間の管路は、油圧ポンプ１１６等からの圧油漏れによって圧力が低下している。
【００１６】
そして、油圧シリンダ１１１が、縮長側に負荷を受けて保持している場合、ベース側油圧室１１１ａの圧力Ｐ’ａとロッド側油圧室１１１ｂの圧力Ｐ’ｂとの関係は、
Ｐ’ａ＞Ｐ’ｂ
になっている。
【００１７】
この状態において、油圧シリンダ１１１を滑らかに縮長しようとする場合、あらかじめ油圧ポンプ１１６を駆動し、該油圧ポンプ１１６とパイロットチェック弁１１３との間の管路又は油圧ポンプ１１６と油圧切替弁１２１との間の管路に圧力Ｐ’ａを発生させてからパイロットチェック弁１１３又は油圧切替弁１２１を作動させる必要がある。この場合、フラッシング弁１１５は油圧シリンダ１１１のロッド側油圧室１１１ｂが油タンクに連通する側に切り替えられている。したがって、油圧ポンプ１１６を回転させ、パイロットチェック弁１１４又は油圧切替弁１２１を通過させて油圧シリンダ１１１のロッド側油圧室１１１ｂに圧油を送ることが困難になってしまう。
【００１８】
また、前述されたような油圧閉回路に直結される各制御弁は、油圧閉回路を異常な高圧力から保護するための油圧閉回路リリーフ弁１１２を除いても、２個以上（油圧切替弁１２１又はパイロットチェック弁１１３、１１４と油圧制御弁又はフラッシング弁１１５）必要となり、コンパクトな油圧閉回路システムが要求される建設機械等においては機器の配置で不都合な場合がある。
【００１９】
本発明は、前記従来の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の問題点を解決して、油圧シリンダ装置を確実に保持し、油圧シリンダ駆動回路の油量を適正に制御するとともに、油圧シリンダ装置を滑らかに微速起動及び微速停止させることができ、エネルギを回収することができるコンパクトな電動閉回路油圧シリンダ駆動装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置においては、ロッドが取り付けられたピストン並びに該ピストンの両側のベース側油圧室及びロッド側油圧室を備える油圧シリンダ装置と、前記ベース側油圧室及びロッド側油圧室に一端がそれぞれ接続された第１管路及び第２管路と、２つの吐出口を備え、回生機能付き電動機によって駆動される２方向形の油圧ポンプと、前記２つの吐出口に一端がそれぞれ接続され、相互に吐出管路又は吸引管路として機能する第３管路及び第４管路と、前記第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路の他端がそれぞれ接続される少なくとも４つのポートと、前記第１管路及び第２管路の他端と第３管路及び第４管路の他端とをそれぞれ連結する開放位置と、前記第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路の他端を閉止する閉止位置とに切り替える切替弁、並びに、前記第３管路及び第４管路を油タンクに選択的に連通させる油圧制御弁を備える油圧切替制御手段と、停止している前記油圧シリンダ装置を起動させる時には、前記油圧ポンプから圧油を吐出させ、前記第３管路の内部の圧力を前記第１管路の内部の圧力と等しくさせて、前記切替弁を閉止位置から開放位置に切り替えるとともに、前記第４管路を前記油タンクに連通させるように前記油圧制御弁を作動させるか、又は、前記油圧ポンプから圧油を吐出させ、前記第４管路の内部の圧力を前記第２管路の内部の圧力と等しくさせて、前記切替弁を閉止位置から開放位置に切り替えるとともに、前記第３管路を前記油タンクに連通させるように前記油圧制御弁を作動させ、作動している前記油圧シリンダ装置を停止させる時には、前記油圧ポンプを、該油圧ポンプからの圧油漏れ量を補うように、回転方向の制御を行い、同時に微小回転数まで低下させて、前記切替弁を開放位置から閉止位置に切り替える制御装置とを有し、前記吸引管路の内部の圧力が前記吐出管路の内部の圧力よりも高い時には、前記電動機が回生電流を発生する。
【００２１】
本発明の他の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置においては、さらに、前記切替弁は、前記制御装置からの切替信号によって、又は、該切替信号によって供給されるパイロット圧油によって作動する。
【００２２】
本発明の更に他の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置においては、さらに、前記制御装置は、前記第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路の内部の圧力を検出し、前記第３管路又は第４管路の内部の油量を調整するために前記第３管路又は第４管路を前記油タンクに連通させるように前記油圧制御弁を作動させる。
【００２３】
本発明の更に他の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置においては、さらに、前記制御装置は、前記第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路の内部の圧力を検出し、前記油圧ポンプの回転方向、回転数、及び、吐出流量を制御して、停止している前記油圧シリンダ装置を起動させる時には滑らかに微速起動させ、作動している前記油圧シリンダ装置を停止させる時には滑らかに微速停止させる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の第１の実施の形態における電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の回路図である。
【００２６】
本実施の形態における電動閉回路油圧シリンダ駆動装置は、ショベル、ローダ、ブルドーザ等の建設機械、クレーン、フォークリフト、ダンプトラック等の運輸物流機械等の各種機械において、機械の可動部材を駆動するための油圧アクチュエータとして油圧シリンダを駆動させる装置である。
【００２７】
図に示されるように、本実施の形態における電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の駆動系は、原動機としてのエンジン４５、該エンジン４５によって駆動される発電機４４、及び、該発電機４４によって発生される電力を制御して電動機４２に伝達するインバータ４３を備える。そして、両方向に圧油の吐出が可能な油圧ポンプ１６は、前記電動機４２によって回転駆動される。なお、前記電動機４２は回生電流を発生することができる回生機能付き電動機である。
【００２８】
また、前記インバータ４３は、前記発電機４４が余剰電力を発生する場合に該余剰電力を蓄電手段としてのバッテリ４６に充電する機能、作業時のエネルギ回生作用によって電動機４２が発電機能を果たし回生電流を発生してバッテリ４６を充電する機能、及び、前記発電機４４の発生する電力が不足する場合に前記バッテリ４６の電力を変替して前記電動機４２に供給する機能を有する。なお、インバータ４３の前記機能は、インバータ４３自体又は信号線６８を介して送信される制御装置としての油圧閉回路制御手段２２からの指令によって発揮される。
【００２９】
そして、前記油圧ポンプ１６は２つの吐出口を備え、両方向に圧油を吐出することができる２方向形の油圧ポンプであり、回転速度に応じて吐出量が変化する。なお、前記油圧ポンプ１６の形式は、固定容量又は可変容量のどちらの形式であってもよい。
【００３０】
また、前記油圧ポンプ１６と該油圧ポンプ１６からの圧油によって駆動される油圧シリンダ装置としての油圧シリンダ１１との間には、切替弁としての油圧切替弁４７ａ及び油圧制御弁４７ｂから成る一体型の油圧切替制御手段４７が配設される。そして、前記油圧ポンプ１６及び油圧シリンダ１１は、前記油圧切替制御手段４７を介して両側の第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路としての管路３２、３３、３６、３７によって接続されて、電動閉回路油圧シリンダ駆動装置を構成する。なお、前記第３管路及び第４管路としての管路３６及び管路３７は、一端がそれぞれ前記油圧ポンプ１６の吐出口に接続され、相互に吐出管路又は吸引管路として機能する。
【００３１】
そして、前記油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａと油圧切替弁４７ａとを連結する管路３２には該管路３２の圧力Ｐ４を検出する圧力検出手段３４が配設され、前記油圧シリンダ１１のロッド側油圧室１１ｂと油圧切替弁４７ａとを連結する管路３３には該管路３３の圧力Ｐ５を検出する圧力検出手段３５が配設される。さらに、前記油圧ポンプ１６と油圧制御弁４７ｂとを連結する管路３６には該管路３６の圧力Ｐ９を検出する圧力検出手段３９が配設され、前記油圧ポンプ１６と油圧制御弁４７ｂとを連結する管路３７には該管路３７の圧力Ｐ１０を検出する圧力検出手段４０が配設される。なお、前記各圧力検出手段３４、３５、３９、４０によって検出された圧力信号は、それぞれ圧力信号線Ｓ１〜Ｓ４によって油圧閉回路制御手段２２に送信される。
【００３２】
ここで、該油圧閉回路制御手段２２は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク等の記憶手段、入力手段、表示手段、入出力インターフェイス等を備えるものである。なお、前記油圧閉回路制御手段２２は、独立したものであってもよいし、前記建設機械、運輸物流機械等の制御手段に統合されたものであってもよい。
【００３３】
そして、前記油圧切替弁４７ａは、前記油圧閉回路制御手段２２と切替信号線５６によって通信可能に接続され、操作手段としてのコントロールレバー２３からの操作指令に基づいて送信される油圧閉回路制御手段２２からの切替信号によって操作される。
【００３４】
また、前記油圧制御弁４７ｂは、油タンク５９に連結される管路３８と管路３６とを連結する連結経路３８Ａ、及び、前記管路３８と管路３７とを連結する連結経路３８Ｂを備える。ここで、前記連結経路３８Ａ及び連結経路３８Ｂには、逆止弁としてのパイロットチェック弁Ａ１及びＢ１がそれぞれ配設されている。そして、前記パイロットチェック弁Ａ１及びＢ１は、油タンク６１から汲み上げられ、パイロット圧油源６０によって、パイロット圧油管路５８、パイロット圧油切替弁６２、並びに、パイロット圧油管路Ｐ１２及びＰ１１を介して、供給されるパイロット圧油によって操作される。なお、前記パイロット圧油切替弁６２は、切替弁切替信号線６３、６４を介して送信される前記油圧閉回路制御手段２２からの切替信号によって操作される。
【００３５】
そして、前記油圧切替弁４７ａは、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とを閉止する閉止位置４７ａ−１、及び、開放する開放位置４７ａ−２とに切り替えられる。この場合、前記油圧切替弁４７ａが閉止位置４７ａ−１に切り替えられると、油圧シリンダ１１からの圧油の流出が止められ、油圧シリンダ１１の停止状態が保持される保持機能を発揮する。これは、建築機械等で、例えば、油圧ショベルの作業機械に使用されている油圧シリンダと同等の保持機能である。
【００３６】
したがって、「従来の技術」及び「発明が解決しようとする課題」において説明された従来の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置のようなパイロットチェック弁１１３、１１４を使用する場合に見られる小流量における不安定な動作が発生することがない。
【００３７】
次に、前記構成の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の動作について説明する。まず、油圧シリンダ１１の停止・保持状態から油圧シリンダ１１を起動する場合の動作について説明する。
【００３８】
この場合、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力がある油圧シリンダ１１の停止・保持状態と、縮長方向に推力がある油圧シリンダ１１の停止・保持状態とが存在する。
【００３９】
なお、片ロッド型の油圧シリンダである前記油圧シリンダ１１のベース側の受圧面積Ａａとロッド側の受圧面積Ａｂとの関係は、
Ａａ＞Ａｂ
である。
【００４０】
まず、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力がある停止・保持状態では、ベース側油圧室１１ａの圧力をＰａ、ロッド側油圧室１１ｂの圧力をＰｂとすると、
Ｐａ×Ａａ＞Ｐｂ×Ａｂ
である。そして、この停止・保持状態から油圧シリンダ１１を伸長する場合、前記ＰａとＰｂの大小関係は、
Ｐａ＞Ｐｂ
又は、
Ｐａ≦Ｐｂ
である。
【００４１】
また、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力がある停止・保持状態から、油圧シリンダ１１を縮長する場合、前記ＰａとＰｂの大小関係は、
Ｐａ＞Ｐｂ
又は、
Ｐａ≦Ｐｂ
である。
【００４２】
次に、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力がある停止・保持状態では、
Ｐａ×Ａａ≦Ｐｂ×Ａｂ
である。そして、この停止・保持状態から油圧シリンダ１１を伸長する場合、前記ＰａとＰｂの大小関係は、
Ｐａ＜Ｐｂ
である。
【００４３】
また、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力がある停止・保持状態から油圧シリンダ１１を縮長する場合、前記ＰａとＰｂの大小関係は、
Ｐａ＜Ｐｂ
である。
【００４４】
次に、停止・保持状態にある油圧シリンダ１１を伸長する場合の動作について説明する。
【００４５】
まず、コントロールレバー２３からの油圧シリンダ１１を伸長させる操作指令を油圧閉回路制御手段２２が受信する。続いて、該油圧閉回路制御手段２２は、圧力検出手段３４、３５からの圧力信号によって、管路３２の圧力Ｐ４と管路３３の圧力Ｐ５とを検出する。ここで、前記Ｐ４及びＰ５は、油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａの圧力Ｐａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力Ｐｂに等しい。これにより、前記油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａの圧力Ｐａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力Ｐｂが検出されたことになる。
【００４６】
次に、油圧閉回路制御手段２２はあらかじめ記憶されている油圧シリンダ１１の受圧面積Ａａ、Ａｂ及び圧力Ｐａ、Ｐｂから油圧シリンダ１１の停止・保持の油圧シリンダ１１の推力の方向を判定する。ここで、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ＞０
である場合は、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力があると判定し、また、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ≦０
である場合は、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力があると判定する。
【００４７】
そして、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力がある場合に油圧シリンダ１１を伸長する時は、油圧閉回路制御手段２２はインバータ４３に制御信号を送信し、電動機４２を回転させて油圧ポンプ１６を回転させ、管路３６の圧力を管路３２の圧力と等しくなるまで上昇させる。このとき、油圧閉回路制御手段２２は管路３２の圧力Ｐ４と管路３６の圧力Ｐ９とを常時比較する。
【００４８】
そして、管路３２の圧力Ｐ４と管路３６の圧力Ｐ９とが等しくなった時点において、前記油圧閉回路制御手段２２は、パイロット圧油切替弁６２に切替信号を送信して、油圧制御弁４７ｂへパイロット圧油管路Ｐ１１を介してパイロット圧油を供給させる。すると、パイロットチェック弁Ｂ１が開くので、管路３７は、連結経路３８Ｂ及び管路３８を介して、油タンク５９に連通される。これにより、該油タンク５９からの油が管路３７に補充される。
【００４９】
これと同時に、前記油圧閉回路制御手段２２は、油圧切替弁４７ａに切替信号を送信して閉止位置４７ａ−１から開放位置４７ａ−２に切り替えさせ、管路３２及び管路３３を管路３６及び管路３７にそれぞれ連通させる。これにより、油圧ポンプ１６から吐出された圧油が、管路３６及び管路３２を介して、ベース側油圧室１１ａに供給されるので、油圧シリンダ１１が伸長を開始する、すなわち、伸長方向に起動する。
【００５０】
この場合、油圧シリンダ１１の推力があるベース側油圧室１１ａに連通する管路３２の圧力と管路３６の圧力とを等しくさせた状態で、遮断されていた管路３２と管路３６とを連通させるので、前記管路３２と管路３６とを連通させた瞬間に油圧の変動が発生することがない。そのため、油圧シリンダ１１が伸長方向に起動する時にベース側油圧室１１ａ内の油圧に変動が発生しないので、油圧シリンダ１１を滑らかに動作させることができ、微速起動させることができる。
【００５１】
また、パイロット圧油切替弁６２によって油圧制御弁４７ｂを制御して、パイロットチェック弁Ｂ１を開き、管路３７を油タンク５９に連通させるようにしているので、
Ｐａ≦Ｐｂ
の場合であっても、管路３６が油タンク５９に連通してしまうことがない。そのため、油圧シリンダ１１の動作が不安定になって操作性が著しく低下してしまうことがない。
【００５２】
一方、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力がある場合に油圧シンリダ１１を伸長する時は、油圧閉回路制御手段２２はインバータ４３に制御信号を送信し、電動機４２を回転させて油圧ポンプ１６を回転させ、管路３７の圧力を管路３３の圧力と等しくなるまで上昇させる。このとき、油圧閉回路制御手段２２は管路３３の圧力Ｐ５と管路３７の圧力Ｐ１０とを常時比較する。
【００５３】
そして、管路３３の圧力Ｐ５と管路３７の圧力Ｐ１０とが等しくなった時点において、前記油圧閉回路制御手段２２は、パイロット圧油切替弁６２に切替信号を送信して、油圧制御弁４７ｂへパイロット圧油管路Ｐ１２を介してパイロット圧油を供給させる。すると、パイロットチェック弁Ａ１が開くので、管路３６は、連結経路３８Ａ及び管路３８を介して、油タンク５９に連通される。これにより、該油タンク５９からの油が管路３６に補充される。
【００５４】
これと同時に、前記油圧閉回路制御手段２２は、油圧切替弁４７ａに切替信号を送信して閉止位置４７ａ−１から開放位置４７ａ−２に切り替えさせ、管路３２及び管路３３を管路３６及び管路３７にそれぞれ連通させて、油圧シリンダ１１を伸長方向に起動させる。
【００５５】
この場合、油圧シリンダ１１の推力があるロッド側油圧室１１ｂに連通する管路３３の圧力と管路３７の圧力とを等しくさせた状態で、遮断されていた管路３３と管路３７とを連通させるので、前記管路３３と管路３７とを連通させた瞬間に油圧の変動が発生することがない。そのため、油圧シリンダ１１が伸長方向に起動する時にロッド側油圧室１１ｂ内の油圧に変動が発生しないので、油圧シリンダ１１を滑らかに動作させることができ、微速起動させることができる。
【００５６】
また、油圧ポンプ１６においては、管路３３及び管路３７の高圧力側の圧油が戻され、管路３６及び管路３２の低圧力側に圧油が吐出されるので、油圧ポンプ１６がモータ機能を、電動機４２が発電機能を果たして電力が回生され、インバータ４３によって回生電力がバッテリ４６に充電される。
【００５７】
次に、油圧シリンダ１１が停止・保持状態において、油圧シリンダ１１を縮長する場合の動作について説明する。
【００５８】
まず、コントロールレバー２３からの油圧シリンダ１１を縮長させる操作指令を油圧閉回路制御手段２２が受信する。続いて、該油圧閉回路制御手段２２は、圧力検出手段３４、３５からの圧力信号によって、管路３２の圧力Ｐ４と管路３３の圧力Ｐ５とを検出する。ここで、前記Ｐ４及びＰ５は、油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａの圧力Ｐａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力Ｐｂに等しい。これにより、前記油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａの圧力Ｐａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力Ｐｂが検出されたことになる。
【００５９】
次に、油圧閉回路制御手段２２はあらかじめ記憶されている油圧シリンダ１１の受圧面積Ａａ、Ａｂ及び圧力Ｐａ、Ｐｂから油圧シリンダ１１の停止・保持の油圧シリンダ１１の推力の方向を判定する。ここで、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ＞０
である場合は、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力があると判定し、また、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ≦０
である場合は、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力があると判定する。
【００６０】
そして、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力がある場合に油圧シリンダ１１を縮長する時は、油圧閉回路制御手段２２はインバータ４３に制御信号を送信し、電動機４２を回転させて油圧ポンプ１６を回転させ、管路３６の圧力を管路３２の圧力と等しくなるまで上昇させる。このとき、油圧閉回路制御手段２２は管路３２の圧力Ｐ４と管路３６の圧力Ｐ９とを常時比較する。
【００６１】
そして、管路３２の圧力Ｐ４と管路３６の圧力Ｐ９とが等しくなった時点において、前記油圧閉回路制御手段２２は、パイロット圧油切替弁６２に切替信号を送信して、油圧制御弁４７ｂへパイロット圧油管路Ｐ１１を介してパイロット圧油を供給させる。すると、パイロットチェック弁Ｂ１が開くので、管路３７は、連結経路３８Ｂ及び管路３８を介して、油タンク５９に連通される。これにより、該油タンク５９からの油が管路３７に補充される。
【００６２】
これと同時に、前記油圧閉回路制御手段２２は、油圧切替弁４７ａに切替信号を送信して閉止位置４７ａ−１から開放位置４７ａ−２に切り替えさせ、管路３２及び管路３３を管路３６及び管路３７にそれぞれ連通させて、油圧シリンダ１１の縮長を開始させる、すなわち、縮長方向に起動させる。
【００６３】
この場合、油圧シリンダ１１の推力があるベース側油圧室１１ａに連通する管路３２の圧力と管路３６の圧力とを等しくさせた状態で、遮断されていた管路３２と管路３６とを連通させるので、前記管路３２と管路３６とを連通させた瞬間に油圧の変動が発生することがない。そのため、油圧シリンダ１１が縮長方向に起動する時にベース側油圧室１１ａ内の油圧に変動が発生しないので、油圧シリンダ１１を滑らかに動作させることができ、微速起動させることができる。
【００６４】
また、パイロット圧油切替弁６２によって油圧制御弁４７ｂを制御して、パイロットチェック弁Ｂ１を開き、管路３７を油タンク５９に連通させるようにしているので、Ｐａ≦Ｐｂの場合であっても、管路３６が油タンク５９に連通してしまうことがない。そのため、油圧シリンダ１１の動作が不安定になって操作性が著しく低下してしまうことがない。
【００６５】
さらに、油圧ポンプ１６においては、管路３２及び管路３６の圧油が戻され、管路３７及び管路３３に圧油が吐出されるので、油圧ポンプ１６がモータ機能を、電動機４２が発電機能を果たして電力が回生され、インバータ４３によって回生電力がバッテリ４６に充電される。
【００６６】
一方、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力がある場合に油圧シンリダ１１を縮長する時は、油圧閉回路制御手段２２はインバータ４３に制御信号を送信し、電動機４２を回転させて油圧ポンプ１６を回転させ、管路３７の圧力を管路３３の圧力と等しくなるまで上昇させる。このとき、油圧閉回路制御手段２２は管路３３の圧力Ｐ５と管路３７の圧力Ｐ１０とを常時比較する。
【００６７】
そして、管路３３の圧力Ｐ５と管路３７の圧力Ｐ１０とが等しくなった時点において、前記油圧閉回路制御手段２２は、パイロット圧油切替弁６２に切替信号を送信して、油圧制御弁４７ｂへパイロット圧油管路Ｐ１２を介してパイロット圧油を供給させる。すると、パイロットチェック弁Ａ１が開くので、管路３６は、連結経路３８Ａ及び管路３８を介して、油タンク５９に連通される。これにより、該油タンク５９からの油が管路３６に補充される。
【００６８】
これと同時に、前記油圧閉回路制御手段２２は、油圧切替弁４７ａに切替信号を送信して閉止位置４７ａ−１から開放位置４７ａ−２に切り替えさせ、管路３２及び管路３３を管路３６及び管路３７にそれぞれ連通させる。これにより、油圧ポンプ１６から吐出された圧油が、管路３７及び管路３３を介して、ロッド側油圧室１１ｂに供給されるので、油圧シリンダ１１が縮長方向に起動される。
【００６９】
この場合、油圧シリンダ１１の推力があるロッド側油圧室１１ｂに連通する管路３３の圧力と管路３７の圧力とを等しくさせた状態で、遮断されていた管路３３と管路３７とを連通させるので、前記管路３３と管路３７とを連通させた瞬間に油圧の変動が発生することがない。そのため、油圧シリンダ１１が縮長方向に起動する時にロッド側油圧室１１ｂ内の油圧に変動が発生しないので、油圧シリンダ１１を滑らかに動作させることができ、微速起動させることができる。
【００７０】
次に、油圧シリンダ１１の作動状態から油圧シリンダ１１を停止する場合の電動閉回路油圧シリンダ駆動回路の動作について説明する。
【００７１】
この場合、油圧シリンダ１１の作動状態は、油圧シリンダ１１の伸長側、縮長側の推力の大小によって次のような場合が考えられる。
【００７２】
まず、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力がある場合の作動状態では、
Ｐａ×Ａａ＞Ｐｂ×Ａｂ
である。
【００７３】
この場合、前記油圧シリンダ１１を伸長している作動状態では、ＰａとＰｂの大小関係は、
Ｐａ＞Ｐｂ
又は、
Ｐａ≦Ｐｂ
である。
【００７４】
また、前記油圧シリンダ１１を縮長している作動状態では、ＰａとＰｂの大小関係は、
Ｐａ＞Ｐｂ
又は、
Ｐａ≦Ｐｂ
である。
【００７５】
次に、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力がある場合の作動状態では、
Ｐａ×Ａａ≦Ｐｂ×Ａｂ
である。
【００７６】
この場合、前記油圧シリンダ１１を伸長している作動状態では、ＰａとＰｂの大小関係は、
Ｐａ≦Ｐｂ
である。
【００７７】
また、前記油圧シリンダ１１を縮長している作動状態では、ＰａとＰｂの大小関係は、
Ｐａ≦Ｐｂ
である。
【００７８】
次に、油圧シリンダ１１が伸長している作動状態から停止する場合の動作について説明する。
【００７９】
まず、コントロールレバー２３からの油圧シリンダ１１を伸長させる操作指令を油圧閉回路制御手段２２が受信している。この場合、該油圧閉回路制御手段２２は、圧力検出手段３４、３５からの圧力信号によって、管路３２の圧力Ｐ４と管路３３の圧力Ｐ５とを検出する。ここで、前記Ｐ４及びＰ５は、油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａの圧力Ｐａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力Ｐｂに等しいので、これにより、前記油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａの圧力Ｐａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力Ｐｂが検出されたことになる。
【００８０】
そして、油圧閉回路制御手段２２はあらかじめ記憶されている油圧シリンダ１１の受圧面積Ａａ、Ａｂ及び圧力Ｐａ、Ｐｂから油圧シリンダ１１の停止・保持の油圧シリンダ１１の推力の方向を判定する。ここで、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ＞０
である場合は、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力があると判定し、また、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ≦０
である場合は、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力があると判定する。
【００８１】
ここで、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力がある場合に油圧シリンダ１１を停止する時は、油圧閉回路制御手段２２はインバータ４３に制御信号を送信し、電動機４２を減速させて油圧ポンプ１６を減速させる。そして、油圧ポンプ１６の回転数は、前記油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量だけ管路３６に吐出する微小回転数にまで減速される。なお、前記微小回転数は、実験や理論に基づいてあらかじめ定められ、油圧閉回路制御手段２２に記憶されている。
【００８２】
次に、前記油圧閉回路制御手段２２は、油圧切替弁４７ａに切替信号を送信して開放位置４７ａ−２から閉止位置４７ａ−１に切り替えさせ、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とをそれぞれ遮断する。
【００８３】
この場合、油圧ポンプ１６からの管路３６への圧油の吐出量を油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量にまで低下させてから、連通されていた管路３２と管路３６とを遮断させるので、前記管路３２と管路３６とを遮断させた瞬間に油圧の変動が発生することがない。そのため、油圧シリンダ１１が停止する時にベース側油圧室１１ａ内の油圧に変動が発生しないので、油圧シリンダ１１を伸長している作動状態から滑らかに停止させることができる。
【００８４】
一方、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力がある場合に油圧シリンダ１１を停止する時は、油圧閉回路制御手段２２はインバータ４３に制御信号を送信し、電動機４２を減速させて油圧ポンプ１６を減速させて停止させる。この場合、油圧ポンプ１６は、油圧シリンダ１１を伸長させる方向に回転し、管路３６に圧油を吐出している。そして、油圧ポンプ１６は、一旦（たん）停止させられた後、逆転され、前記油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量だけ管路３７に吐出する微小回転数で回転させられれる。油圧ポンプ１６を減速させる。なお、前記微小回転数は、実験や理論に基づいてあらかじめ定められ、油圧閉回路制御手段２２に記憶されている。
【００８５】
次に、前記油圧閉回路制御手段２２は、油圧切替弁４７ａに切替信号を送信して開放位置４７ａ−２から閉止位置４７ａ−１に切り替えさせ、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とをそれぞれ遮断する。
【００８６】
この場合、油圧ポンプ１６からの管路３７への圧油の吐出量を油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量にまで低下させてから、連通されていた管路３３と管路３７とを遮断させるので、前記管路３３と管路３７とを遮断させた瞬間に油圧の変動が発生することがない。そのため、油圧シリンダ１１が停止する時にロッド側油圧室１１ｂ内の油圧に変動が発生しないので、油圧シリンダ１１を滑らかに停止させることができる。
【００８７】
次に、油圧シリンダ１１が縮長している作動状態から停止する場合の動作について説明する。
【００８８】
まず、コントロールレバー２３からの油圧シリンダ１１を縮長させる操作指令を油圧閉回路制御手段２２が受信している。この場合、該油圧閉回路制御手段２２は、圧力検出手段３４、３５からの圧力信号によって、管路３２の圧力Ｐ４と管路３３の圧力Ｐ５とを検出する。ここで、前記Ｐ４及びＰ５は、油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａの圧力Ｐａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力Ｐｂに等しいので、これにより、前記油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａの圧力Ｐａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力Ｐｂが検出されたことになる。
【００８９】
そして、油圧閉回路制御手段２２はあらかじめ記憶されている油圧シリンダ１１の受圧面積Ａａ、Ａｂ及び圧力Ｐａ、Ｐｂから油圧シリンダ１１の停止・保持の油圧シリンダ１１の推力の方向を判定する。ここで、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ＞０
である場合は、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力があると判定し、また、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ≦０
である場合は、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力があると判定する。
【００９０】
ここで、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力がある場合に油圧シリンダ１１を停止する時は、油圧閉回路制御手段２２はインバータ４３に制御信号を送信し、電動機４２を減速させて油圧ポンプ１６を減速させて停止させる。この場合、油圧ポンプ１６は、油圧シリンダ１１を縮長させる方向に回転し、管路３７に圧油を吐出している。そして、油圧ポンプ１６は、一旦停止させられた後、逆転され、前記油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量だけ管路３６に吐出する微小回転数で回転させられる。なお、前記微小回転数は、実験や理論に基づいてあらかじめ定められ、油圧閉回路制御手段２２に記憶されている。
【００９１】
次に、前記油圧閉回路制御手段２２は、油圧切替弁４７ａに切替信号を送信して開放位置４７ａ−２から閉止位置４７ａ−１に切り替えさせ、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とをそれぞれ遮断する。
【００９２】
この場合、油圧ポンプ１６からの管路３６への圧油の吐出量を油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量にまで低下させてから、連通されていた管路３２と管路３６とを遮断させるので、前記管路３２と管路３６とを遮断させた瞬間に油圧の変動が発生することがない。そのため、油圧シリンダ１１が停止する時にベース側油圧室１１ａ内の油圧に変動が発生しないので、油圧シリンダ１１を伸長している作動状態から滑らかに停止させることができる。
【００９３】
一方、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力がある場合に油圧シリンダ１１を停止する時は、油圧閉回路制御手段２２はインバータ４３に制御信号を送信し、電動機４２を減速させて油圧ポンプ１６を減速させる。そして、油圧ポンプ１６の回転数は、前記油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量だけ管路３７に吐出する微小回転数にまで減速される。なお、前記微小回転数は、実験や理論に基づいてあらかじめ定められ、油圧閉回路制御手段２２に記憶されている。
【００９４】
次に、前記油圧閉回路制御手段２２は、油圧切替弁４７ａに切替信号を送信して開放位置４７ａ−２から閉止位置４７ａ−１に切り替えさせ、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とをそれぞれ遮断する。
【００９５】
この場合、油圧ポンプ１６からの管路３７への圧油の吐出量を油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量にまで低下させてから、連通されていた管路３３と管路３７とを遮断させるので、前記管路３３と管路３７とを遮断させた瞬間に油圧の変動が発生することがない。そのため、油圧シリンダ１１が停止する時にロッド側油圧室１１ｂ内の油圧に変動が発生しないので、油圧シリンダ１１を滑らかに停止させることができる。
【００９６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するもの及び同じ動作については、その説明を省略する。
【００９７】
図４は本発明の第２の実施の形態における電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の回路図である。
【００９８】
図に示されるように、一体型の油圧切替制御手段７７の切替弁としての油圧切替弁７７ａは、油タンク６１から汲み上げられ、パイロット圧油源６０によって、パイロット圧油管路５８、パイロット圧油切替弁７２、及び、パイロット圧油管路Ｐ１３を介して、供給されるパイロット圧油によって切替制御される。
【００９９】
そして、油圧制御弁７７ｂは、油タンク６１から汲み上げられ、パイロット圧油源６０によって、パイロット圧油管路７３、パイロット圧油切替弁６２、並びに、パイロット圧油管路Ｐ１１及びＰ１２を介して、供給されるパイロット圧油によって切替制御される。
【０１００】
また、油圧切替制御手段７７は一体化されているが、用途によって油圧切替弁７７ａと油圧制御弁７７ｂとに分離しても機能が変わることはない。
【０１０１】
ここで、停止・保持状態にある油圧シリンダ１１を伸長する場合の動作について説明する。
【０１０２】
まず、コントロールレバー２３からの油圧シリンダ１１を伸長させる操作指令を油圧閉回路制御手段２２が受信する。続いて、該油圧閉回路制御手段２２は、油圧シリンダ１１の停止・保持の油圧シリンダ１１の推力の方向を判定する。
【０１０３】
ここで、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ＞０
である場合は、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力があると判定されるので、管路３２の圧力Ｐ４と管路３６の圧力Ｐ９とが等しくなるまで管路３６の圧力を上昇させる。続いて、油圧制御弁７７ｂによって管路３７を、管路３８を介して、油タンク５９に連通させる。
【０１０４】
これと同時に、油圧切替弁７７ａを閉止位置７７ａ−１から開放位置７７ａ−２に切り替えさせ、管路３２及び管路３３を管路３６及び管路３７にそれぞれ連通させる。これにより、油圧ポンプ１６から吐出された圧油が、管路３６及び管路３２を介して、ベース側油圧室１１ａに供給されるので、油圧シリンダ１１が伸長方向に起動する。
【０１０５】
また、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ≦０
である場合は、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力があると判定されるので、管路３３の圧力Ｐ５と管路３７の圧力Ｐ１０とが等しくなるまで管路３７の圧力を上昇させる。続いて、油圧制御弁７７ｂによって管路３６及び管路３８を介して、油タンク５９に連通させる。
【０１０６】
これと同時に、油圧切替弁７７ａを閉止位置７７ａ−１から開放位置７７ａ−２に切り替えさせ、管路３２及び管路３３を管路３６及び管路３７にそれぞれ連通させる。これにより、油圧ポンプ１６から吐出された圧油が、管路３６及び管路３２を介して、ベース側油圧室１１ａに供給されるので、油圧シリンダ１１が伸長方向に起動する。
【０１０７】
なお、
Ｐ１０＞Ｐ９
の場合には、前記第１の実施の形態における場合と同様に、管路３３及び管路３７の高圧力側の圧油が戻され、管路３６及び管路３２の低圧力側に圧油が吐出されるので、油圧ポンプ１６がモータ機能を、電動機４２が発電機能を果たして電力が回生され、インバータ４３によって回生電力がバッテリ４６に充電される。
【０１０８】
次に、停止・保持状態にある油圧シリンダ１１を縮長する場合の動作について説明する。
【０１０９】
まず、コントロールレバー２３からの油圧シリンダ１１を縮長させる操作指令を油圧閉回路制御手段２２が受信する。続いて、該油圧閉回路制御手段２２は、油圧シリンダ１１の停止・保持の油圧シリンダ１１の推力の方向を判定する。
【０１１０】
ここで、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ＞０
である場合は、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力があると判定されるので、管路３２の圧力Ｐ４と管路３６の圧力Ｐ９とが等しくなるまで管路３６の圧力を上昇させる。続いて、油圧制御弁７７ｂによって管路３７及び管路３８を介して、油タンク５９に連通させる。
【０１１１】
これと同時に、油圧切替弁７７ａを閉止位置７７ａ−１から開放位置７７ａ−２に切り替えさせ、管路３２及び管路３３を管路３６及び管路３７にそれぞれ連通させる。これにより、油圧ポンプ１６から吐出された圧油が、管路３７及び管路３３を介して、ロッド側油圧室１１ｂに供給されるので、油圧シリンダ１１が縮長方向に起動する。
【０１１２】
なお、
Ｐ９＞Ｐ１０
の場合には、前記第１の実施の形態における場合と同様に、管路３２及び管路３６の高圧力側の圧油が戻され、管路３７及び管路３３の低圧力側に圧油が吐出されるので、油圧ポンプ１６がモータ機能を、電動機４２が発電機能を果たして電力が回生され、インバータ４３によって回生電力がバッテリ４６に充電される。
【０１１３】
また、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ≦０
である場合は、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力があると判定されるので、管路３３の圧力Ｐ５と管路３７の圧力Ｐ１０とが等しくなるまで管路３７の圧力を上昇させる。続いて、油圧制御弁７７ｂによって管路３６を、管路３８を介して、油タンク５９に連通させる。
【０１１４】
これと同時に、油圧切替弁７７ａを閉止位置７７ａ−１から開放位置７７ａ−２に切り替えさせ、管路３２及び管路３３を管路３６及び管路３７にそれぞれ連通させる。これにより、油圧ポンプ１６から吐出された圧油が、管路３７及び管路３３を介して、ロッド側油圧室１１ｂに供給されるので、油圧シリンダ１１が縮長方向に起動する。
【０１１５】
次に、油圧シリンダ１１の作動状態から油圧シリンダ１１を停止する場合の電動閉回路油圧シリンダ駆動回路の動作について説明する。まず、油圧シリンダ１１が伸長している作動状態から停止する場合の動作について説明する。
【０１１６】
まず、コントロールレバー２３からの油圧シリンダ１１を停止させる操作指令を油圧閉回路制御手段２２が受信する。続いて、該油圧閉回路制御手段２２は、油圧シリンダ１１の停止・保持の油圧シリンダ１１の推力の方向を判定する。
【０１１７】
ここで、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ＞０
である場合は、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力があると判定されるので、油圧ポンプ１６の回転を減速させる。そして、油圧ポンプ１６の回転数は、前記油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量だけ管路３６に吐出する微小回転数にまで減速される。
【０１１８】
そして、油圧切替弁７７ａを開放位置７７ａ−２から閉止位置７７ａ−１に切り替えさせ、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とをそれぞれ遮断する。これにより、油圧シリンダ１１を伸長している作動状態から滑らかに停止させることができる。
【０１１９】
また、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ≦０
である場合は、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力があると判定されるので、油圧ポンプ１６の回転を減速させて停止させる。この場合、油圧ポンプ１６は、油圧シリンダ１１を伸長させる方向に回転し、管路３６に圧油を吐出している。そして、油圧ポンプ１６は、一旦停止させられた後、逆転され、前記油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量だけ管路３７に吐出する微小回転数で回転させられる。
【０１２０】
そして、油圧切替弁７７ａを開放位置７７ａ−２から閉止位置７７ａ−１に切り替えさせ、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とをそれぞれ遮断する。これにより、油圧シリンダ１１を伸長している作動状態から滑らかに停止させることができる。
【０１２１】
次に、油圧シリンダ１１が縮長している作動状態から停止する場合の動作について説明する。
【０１２２】
まず、コントロールレバー２３からの油圧シリンダ１１を停止させる操作指令を油圧閉回路制御手段２２が受信する。続いて、該油圧閉回路制御手段２２は、油圧シリンダ１１の停止・保持の油圧シリンダ１１の推力の方向を判定する。
【０１２３】
ここで、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ＞０
である場合は、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力があると判定されるので、油圧ポンプ１６の回転を減速させて停止させる。この場合、油圧ポンプ１６は、油圧シリンダ１１を縮長させる方向に回転し、管路３７に圧油を吐出している。そして、油圧ポンプ１６は、一旦停止させられた後、逆転され、前記油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量だけ管路３６に吐出する微小回転数で回転させられる。
【０１２４】
そして、油圧切替弁７７ａを開放位置７７ａ−２から閉止位置７７ａ−１に切り替えさせ、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とをそれぞれ遮断する。これにより、油圧シリンダ１１を縮長している作動状態から滑らかに停止させることができる。
【０１２５】
また、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ≦０
である場合は、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力があると判定されるので、油圧ポンプ１６の回転を減速させる。そして、油圧ポンプ１６の回転数は、前記油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量だけ管路３７に吐出する微小回転数にまで減速される。
【０１２６】
そして、油圧切替弁７７ａを開放位置７７ａ−２から閉止位置７７ａ−１に切り替えさせ、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とをそれぞれ遮断する。これにより、油圧シリンダ１１を縮長している作動状態から滑らかに停止させることができる。
【０１２７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１２８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、電動閉回路油圧シリンダ駆動装置においては、ロッドが取り付けられたピストン並びに該ピストンの両側のベース側油圧室及びロッド側油圧室を備える油圧シリンダ装置と、前記ベース側油圧室及びロッド側油圧室に一端がそれぞれ接続された第１管路及び第２管路と、２つの吐出口を備え、回生機能付き電動機によって駆動される２方向形の油圧ポンプと、前記２つの吐出口に一端がそれぞれ接続され、相互に吐出管路又は吸引管路として機能する第３管路及び第４管路と、前記第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路の他端がそれぞれ接続される少なくとも４つのポートと、前記第１管路及び第２管路の他端と第３管路及び第４管路の他端とをそれぞれ連結する開放位置と、前記第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路の他端を閉止する閉止位置とに切り替える切替弁、並びに、前記第３管路及び第４管路を油タンクに選択的に連通させる油圧制御弁を備える油圧切替制御手段と、停止している前記油圧シリンダ装置を起動させる時には、前記油圧ポンプから圧油を吐出させ、前記第３管路の内部の圧力を前記第１管路の内部の圧力と等しくさせて、前記切替弁を閉止位置から開放位置に切り替えるとともに、前記第４管路を前記油タンクに連通させるように前記油圧制御弁を作動させるか、又は、前記油圧ポンプから圧油を吐出させ、前記第４管路の内部の圧力を前記第２管路の内部の圧力と等しくさせて、前記切替弁を閉止位置から開放位置に切り替えるとともに、前記第３管路を前記油タンクに連通させるように前記油圧制御弁を作動させ、作動している前記油圧シリンダ装置を停止させる時には、前記油圧ポンプを、該油圧ポンプからの圧油漏れ量を補うように、回転方向の制御を行い、同時に微小回転数まで低下させて、前記切替弁を開放位置から閉止位置に切り替える制御装置とを有し、前記吸引管路の内部の圧力が前記吐出管路の内部の圧力よりも高い時には、前記電動機が回生電流を発生する。
【０１２９】
この場合、油圧シリンダ装置を確実に保持し、油圧シリンダ駆動回路の油量を適正に制御するとともに、油圧シリンダ装置を滑らかに起動・停止させることができ、エネルギを回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の回路図である。
【図２】従来の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の回路図である。
【図３】従来の他の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の回路図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の回路図である。
【符号の説明】
１１    油圧シリンダ
１１ａ    ベース側油圧室
１１ｂ    ロッド側油圧室
１６    油圧ポンプ
２２    油圧閉回路制御手段
３２、３３、３６、３７、３８    管路
４２    電動機
４７、７７    油圧切替制御手段
４７ａ、７７ａ    油圧切替弁
４７ａ−１、７７ａ−１    閉止位置
４７ａ−２、７７ａ−２    開放位置
４７ｂ、７７ｂ    油圧制御弁
５９、６１    油タンク
【図１】
0004632583.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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