(57)【要約】  油圧ポンプ（６）であって、第１及び第２導入口（１００ａ、１００ｂ）と第１及び第２排出口（１０２ａ、１０２ｂ）とを有するハウジング（２０）と、ハウジング（２０）内で延在し、且つ軸方向にオフセットされた第１及び第２カム（６２、６４）を有するクランクシャフト（４）と、ハウジング（２０）内に提供されたピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループ（３０、３２）であって、前記グループ（３０、３２）のそれぞれは、循環的に変化する容積のものであり、且つクランクシャフト（４）と駆動関係にある作業チャンバを有する、ピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループと、第１及び第２グループ（３０、３２）と関連付けられた１つ又は複数の電子的に制御可能な弁（４０）と、作業チャンバ容積のそれぞれのサイクルにおいて前記電子的に制御可能な弁（４０）の開放及び／又は閉鎖を能動的に制御して、それにより第１及び第２グループ（３０、３２）による流体の正味変位を制御するように構成されたコントローラ（７０）とを含み、少なくとも第１グループ（３０）は、第１カム（６２）と駆動関係にある第１ピストンシリンダ組立体と、第２カム（６４）と駆動関係にある第２ピストンシリンダ組立体とを含み、第１グループは、第１導入口（１００ａ）から作動流体を受け取り、且つ作動流体を第１排出口（１０２ａ）に出力するように構成され、及び第２グループは、第２導入口（１００ｂ）から作動流体を受け取り、且つ作動流体を第２排出口（１０２ｂ）に出力するように構成されている、油圧ポンプ（６）。
2017530301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
能動的に制御可能な弁（４０）の作動により、ピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループ（３０、３２）による流体の正味変位を能動的に制御するように、前記ピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループ（３０、３２）と関連付けられた前記能動的に制御可能な弁（４０）を作動させるように設計及び構成される流体作業機械（６）用のコントローラ（７０）であって、前記作動は、好ましくは、前記ピストンシリンダ組立体の少なくともいくつかについてサイクルごとに制御されることができる、コントローラ（７０）において、前記ピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループ（３０、３２）が互いに独立して流体フロー需要及び／又はモータリング需要を充足するように、前記ピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループ（３０、３２）の前記能動的に制御可能な弁（４０）の前記作動が実行されるように設計及び構成されていることを特徴とする、コントローラ（７０）。
【請求項２】
少なくともピストンシリンダ組立体の第３グループ（３４）が、前記ピストンシリンダ組立体の第１グループ及び／又は第２グループ（３０、３２）とは独立して流体フロー需要及び／又はモータリング需要を充足するように、少なくとも前記第３グループ（３４）の能動的に制御可能な弁（４０）を作動させるように設計及び構成されていることを特徴とする、請求項１に記載のコントローラ（７０）。
【請求項３】
前記ピストンシリンダ組立体のグループ（３０、３２、３４）の少なくとも１つの前記能動的に制御可能な弁（４０）の前記作動は、少なくとも開流体フロー回路及び／又は閉流体フロー回路の要件を充足するように実行されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のコントローラ（７０）。
【請求項４】
前記ピストンシリンダ組立体のグループ（３０、３２、３４）の少なくとも１つの前記能動的に制御可能な弁（４０）の前記作動は、少なくともピストンシリンダ組立体の異なるグループの流体の正味変位を増強するように適合されうることを特徴とし、特に、少なくとも２つのピストンシリンダ組立体のグループ（３０、３２、３４）の前記能動的に制御可能な弁（４０）の前記作動は、単一グループの作動パターンとして取り扱われるように実行されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の、特に請求項２又は３に記載のコントローラ（７０）。
【請求項５】
少なくとも随時、少なくとも１つのピストンシリンダ組立体のグループ（３０、３２、３４）がポンピングモードで作動している間に、第２グループ（３０、３２、３４）がモータリングモードで作動するように、前記能動的に制御可能な弁（４０）が作動されうることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコントローラ（７０）。
【請求項６】
異なる流体フロー回路、特に、少なくとも１つのピストンシリンダ組立体のグループ（３０、３２、３４）に関連付けられる流体フロー回路を接続及び接続解除する少なくとも１つの制御可能なスイッチング弁を作動させるように設計及び構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のコントローラ（７０）。
【請求項７】
ハウジング（２０）と、少なくとも前記ハウジング（２０）内のピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループ（３０、３２）であって、前記ピストンシリンダ組立体のグループ（３０、３２）の少なくとも１つは、少なくとも１つの能動的に制御可能な弁（４０）を含む、ピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループ（３０、３２）と、前記能動的に制御可能な弁（４０）を作動させて、それにより少なくとも前記ピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループ（３０、３２）による流体の正味変位を制御するコントローラ（７０）とを含む、流体作業機械（６）において、前記コントローラ（７０）は、請求項１〜６のいずれか一項に記載のタイプのものである、流体作業機械（６）。
【請求項８】
前記ハウジング（２０）は、少なくとも前記ピストンシリンダ組立体の異なるグループ（３０、３２、３４）について異なる流体フロー導入口（１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ）及び／又は流体フロー排出口（１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄ）を含むことを特徴とし、且つ／又は前記ハウジング（２０）は、一体的なハウジング、特に単一片のハウジングであることを特徴とする、請求項７に記載の流体作業機械（６）。
【請求項９】
前記ハウジング（２０）内で延在し、且つ少なくとも１つのカム（６２、６４、６６）を有するクランクシャフト（４）を含み、前記ピストンシリンダ組立体は、循環的に変化する容積のものであり、且つ前記クランクシャフト（４）と駆動関係にある作業チャンバを含むことを特徴とする、請求項７又は８に記載の流体作業機械（６）。
【請求項１０】
前記クランクシャフト（４）は、少なくとも２つの軸方向にオフセットされたカム（６２、６４、６６）を含み、好ましくは、前記ピストンシリンダ組立体のグループ（３０、３２、３４）の少なくとも１つと関連付けられたピストンシリンダ組立体は、前記クランクシャフト（４）の異なるカム（６２、６４、６６）と駆動関係にあることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか一項に記載の流体作業機械（６）。
【請求項１１】
前記ピストンシリンダ組立体のグループ（３０、３２、３４）の少なくとも２つの異なるグループと関連付けられた前記ピストンシリンダ組立体は、特に前記クランクシャフト（４）に沿って円周方向に交互に配列されるように、前記クランクシャフト（４）の同一のカム（６２、６４、６６）と駆動関係にあることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の、好ましくは請求項１０に記載の流体作業機械（６）。
【請求項１２】
流体作業機械（６）を含む油圧回路構成（１）であって、前記流体作業機械（６）は、油圧負荷（８、１０）に対してサービスする油圧流体フロー回路用の少なくとも第１及び第２流体フロー接続（１００ａ、１００ｂ、１０２ａ、１０２ｂ）を含み、前記流体作業機械（６）の前記第１流体フロー接続（１００ａ、１０２ａ）は、第１油圧流体フロー回路に接続されるように設計され、且つ前記第２流体フロー接続（１００ｂ、１０２ｂ）は、第２油圧流体フロー回路に接続されるように設計されている、油圧回路構成（１）。
【請求項１３】
前記流体作業機械（６）の前記第１及び第２流体フロー接続（１００ａ、１００ｂ、１０２ａ、１０２ｂ）の少なくとも１つは、作動流体排出口接続（１０２ａ、１０２ｂ）及び作動流体導入口接続（１００ａ、１００ｂ）を含み、好ましくは、前記第１作動流体導入口接続（１００ａ）は、第１作動流体供給源（１０）に流体接続されるように設計され、且つ前記第２作動流体導入口接続（１００ｂ）は、第２作動流体供給源（１３０）に流体接続されるように設計されている、請求項１２に記載の油圧回路構成（１）。
【請求項１４】
前記流体作業機械（６）は、少なくともピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループ（３０、３２、３６）を含み、前記ピストンシリンダ組立体の第１グループ（３０）は、第１流体フロー接続と関連付けられ、前記ピストンシリンダ組立体の第２グループ（３４）は、スイッチング回路（１１８）を介して前記第１及び第２流体フロー接続に選択的に流体接続されている、請求項１２又は１３に記載の油圧回路構成。
【請求項１５】
少なくとも請求項１〜６のいずれか一項に記載のコントローラを特徴とし、且つ／又は前記流体作業機械は、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の流体作業機械であることを特徴とする、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の油圧回路構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体作業機械用のコントローラ、コントローラを含む流体作業機械、及び流体作業機械を含む油圧回路構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ピストンポンプは、通常、回転軸を中心として回転可能な中央クランクシャフトと、複数のピストンシリンダ組立体とを含む。多くの場合、油圧ポンプは、油圧ラジアルピストンポンプとして設計されており、この場合、複数のピストンシリンダ組立体がクランクシャフトを中心に配列され、且つそれから半径方向に外向きに延在している。このような油圧ラジアルピストンポンプのピストンシリンダ組立体は、通常、ピストンシリンダ組立体の複数の軸方向にオフセットされたバンクとして構成されており、それぞれのバンクは、回転軸を中心として配列され、且つクランクシャフトの回転軸に対して垂直に延在する個々の平面上に位置した複数の稠密なピストンシリンダ組立体を含む。クランクシャフトは、少なくとも１バンク当たり１つのカムを含み、且つそれぞれの個々のバンクのピストンは、個々のピストンフットを介して個々の前記少なくとも１つのカムとの駆動関係において構成されている。
【０００３】
油圧ピストンポンプは、流体が油圧タンクからポンプに入力され、且つポンプから油圧タンクに出力される開ループ油圧回路において、又は流体がポンプと油圧負荷との間で循環している閉ループ油圧回路において接続することができる。これを目的として、個々のピストンチャンバの入力及び出力オリフィスは、流体マニホールドを介して互いに接続されている。異なる油圧回路内の複数の油圧負荷に動力を供給するために高圧流体が使用される用途では、通常、複数（少なくとも、１つの油圧回路当たり１つ）の油圧ポンプが必要とされる。例えば、油圧によって動力供給される作業及び推進機能を有するフォークリフトトラックで通常利用されている油圧システムでは、作業機能（例えば、油圧アクチュエータ）は、通常、大きい作動流体の流量を必要とし、且つ従って開ループ油圧回路設計により適している一方で、推進機能は、閉ループ油圧回路設計により適している（相対的に小さい流量のみが必要とされ、且つ開ループ設計は、タンク内の発泡を結果的にもたらす可能性があるからである）。従って、作業機能と推進機能との両方を最適化するために、第１の油圧ポンプが開ループ油圧回路内で作業機能に動力供給し、且つ第２の油圧ポンプが閉ループ油圧回路内で推進機能に動力供給する。
【０００４】
第１及び第２ポンプのそれぞれは、通常、その独自のクランクシャフト、クランクケース、及びポンプハウジングを有することになるが、通常、単一のトルク供給源（例えば、内燃機関又は電気モーター）が第１及び第２ポンプの両方にトルクを提供しており、且つ通常はトルク供給源からのトルクをポンプのクランクシャフト間で分割するためにギアボックスが必要とされる。従って、複数の油圧ポンプを提供することにより、大きい重量が車両に追加され、その結果、その燃料（又は電気）効率が低減される。また、複数のポンプが空間も占有する。このような用途では、トラックの燃料（又は電気）効率の向上、及び／又はフォークリフトトラックのサイズの低減、及び／又はトラック上の空間の解放を実現できるように、このような油圧ポンプの重量及びサイズを低減することが有益であろう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的の１つは、特に、油圧パワーをフォークリフトトラックなどの車両上の２つ以上の油圧負荷に提供する際に使用される、低減された重量及びサイズを有する油圧ポンプを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様は、能動的に制御可能な弁の作動により、ピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループによる流体の正味変位を能動的に制御するように、ピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループと関連付けられた前記能動的に制御可能な弁を作動させるように設計及び構成される流体作業機械用のコントローラを提供し、この場合、作動は、好ましくは、ピストンシリンダ組立体の少なくともいくつかについてサイクルごとに制御されることができ、コントローラは、ピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループが互いに独立して流体フロー需要及び／又はモータリング需要を充足するように、ピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループの能動的に制御可能な弁の作動が実行されるように設計及び構成されている。換言すれば、ピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループによる作動流体の正味変位は、互いに独立して制御されうる。
【０００７】
既に上述したように、油圧システムの場合、通常、２つ（又は更により多くの）流体フロー回路及び消費装置が（個々の回路の油圧ポンピングモードの場合に）油圧流体によってサービスされなければならず、又は（個々の回路のポンピングモードの場合に）別のものとは多少「異なる方式」で油圧流体を供給しているのがごく一般的である。この「異なる方式」は、通常、関与する圧力レベルと関係付けられる。多くの場合、現時点の要件に応じて、異なる油圧消費装置は、通常、異なる圧力レベルを必要とし、且つ／又は異なる圧力レベルを供給している（例えば、回生制動システムが存在しており、且つこの回生制動システムが回生制動モードで動作している場合など）。この異なる圧力レベルは、通常、個々の流体回路にも伝達される。このような異なる圧力レベルは、具体的には、異なるタイプの流体回路が関係している場合に発生しうるが（顕著な例としては、開流体フロー回路対閉流体フロー回路）、これらに限定されない。場合により、一例として閉流体フロー回路のみが関係している場合、異なる消費装置が異なる圧力レベルを必要とする場合もありうる（これは、開流体フロー回路にも適用される）。これまでは従来技術に従い、通常、異なる目的のために異なるポンプが使用される（特に、開流体フロー回路と閉流体フロー回路とを分割する場合）。但し、これは、通常、相対的に格段に複雑な全体的装置をもたらすことになり、なぜなら、適切な多数のコンポーネントを提供しなければならなかったからである。この結果、更なる費用及び更なる容積がもたらされた。但し、これには、更なる不利な面が同様に関係しており、即ち、異なる流体フロー回路間のある種の相互依存性を考慮する能力が明らかに失われることになった。本明細書では、ピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループが互いに独立して流体フロー需要及び／又はモータリング需要を充足するものと示唆されているが、これは、必ずしも流体フロー需要／モータリング需要（「第１考慮事項」）のみが考慮されることを（これは可能であるものの）意味するものではない。その代わりに、更なる考慮事項を想定しうる可能性も存在する。例えば、異なる流体フロー回路用の作動パターンの生成では、（駆動モーターが過負荷印加状態となりえないように）、例えば、駆動ロッドの機械的な振動等を結果的にもたらす組み合わせられた機械的パワー需要を（このような機械的な振動を低減するために）考慮することができる。後者の考慮事項は、流体フロー需要／モータリング需要という「第１考慮事項」と弁別するために、以下では「第２考慮事項」として対処する。この結果、改善された全体的動作を実現することができるが、「第１考慮事項」は、あたかも（基本的に）２つ（又は更により多くの）完全に分離されたポンプ／油圧モーターが存在するかのように管理することができる。「第２考慮事項」の考慮は、場合により「第２考慮事項」との関係における動作の（大幅な）改善が実現されうる（その結果、流体作業機械の改善された「全体的動作」がもたらされる）場合、流体フロー出力動作／機械的出力動作のなんらかの（わずかな）劣化（即ち、「第１考慮事項」）を許容しうる可能性も含むことができる。コントローラは、（２つ以上の分離された流体導入口及び／又は流体排出口を有する）（特別に適合された）単一流体作業機械に接続されることも可能であり、又は異なる流体作業機械に接続される（即ち、複数のコントローラを潜在的に置換する）ことも可能であることに留意されたい。本明細書で示唆されているコントローラは、通常、全体的に「以前のコントローラ」を置換する。但し、本明細書で示唆されているコントローラは、「以前のコントローラ」を部分的にのみ置換することもできる（例えば、最終的に必要とされる作動流に対する増幅が個々のポンプと関連して実行されている状態で、駆動パルスのみが生成される）。流体フロー需要及び／又はモータリング需要の制御は、通常、前記能動的に制御可能な弁の開放及び／又は閉鎖のタイミングを変化させることにより変更される。タイミングは、具体的には、個々のピストンが（ピストン／シリンダタイプの流体作業機械の場合に）個々のポンピングシリンダ内でその行程に沿って運動した距離の百分率に関係している。これは、基本的に、フルポンピング行程が実行された場合（即ち、ポンプが１００％で稼働している場合）の油圧流体のポンピング可能な容積の百分率に変換される。場合により、作動した弁による作動遅延及び／又は油圧流体による圧縮効果に起因し、この規則に対するいくつかの変更が発生する。流体作業機械がモータリングモードで動作している場合にも、類似の説明を実施可能である。従って、この原理は、従来技術では所謂「デジタル変位（登録商標）ポンプ」又は「合成整流型油圧ポンプ」と呼ばれている。通常、個々の能動的に制御可能な弁を制御するために電気が使用される（但し、１つ又は複数のなんらかの異なるエネルギー形態も同様に想定されうるであろう）。但し、本発明によるコントローラは、必ずしもデジタル変位（登録商標）ポンプに限定されない。但し、デジタル変位（登録商標）ポンプ設計は、特に好ましいものであり、なぜなら、その場合、コントローラがサイクルごとに個々のピストンシリンダ組立体の流体フロー動作を制御しうるからであり、これは非常に有利であることを述べておく必要がある。具体的には、任意の２つの弁間で、１つのポンピングサイクルから他のポンピングサイクルへ流体出力動作を完全に変化させることができる。この結果、非常に高速の適合可能な流体フロー出力動作及び／又はモータリング動作が得られる。コントローラによって作動している個々のグループは、そのいずれもが「固定型」ポンピングピストンシリンダ組立体及び／又はモータリングピストンシリンダ組立体であってもよく、且つ／又は  −  特に好ましくは  −  （これらのモード間でスイッチングされうるように）「スイッチング可能な組み合わせられたポンピング及びモータリングピストンシリンダ組立体」であってもよい。原則的に、（このような２つ以上のグループの場合に）ピストンシリンダ組立体のグループの１つ、複数、又はすべてが単一のピストンシリンダ組立体のみを含むことができる。但し、グループの少なくとも１つ、好ましくは複数のグループ、更に好ましくは（基本的に）すべてのグループが複数のピストンシリンダ組立体を含むことが好ましい。この結果、相対的に大きい流体フ���ーを提供及び／又は消費することができる。更に、相対的に少ない流体フロースパイクが結果的にもたらされ、その結果、個々のポンプ／モーターの「相対的に滑らかな全体的動作」が得られるように、なんらかの「平均化」を実現することもできる。同様に、原則的には、コントローラに接続された１つ又は複数の流体作業機械の基本的に任意の設計を使用することができる。但し、前記グループの少なくとも１つの少なくとも１つのピストンシリンダ組立体、好ましくは複数のピストンシリンダ組立体、又は（基本的に）すべてのピストンシリンダ組立体が、能動的に制御可能な導入口弁及び／又は能動的に制御可能な排出口弁を含むことが好ましい。具体的には、この説明は、示唆されているコントローラに接続されたグループの少なくとも１つについてのみならず、好ましくはグループの複数について、更に好ましくはグループの少なくとも１つ、複数、又は（基本的に）すべてのグループの（基本的に）すべてについて実施される。従来技術において既知のデジタル変位（登録商標）ポンプで知られているように、能動的に制御可能な導入口弁は、油圧ポンプを実現しなければならない場合にのみ必要とされる（且つ十分である）。従って、モータリング動作又は組み合わせられたポンピング及びモータリング動作を実現しなければならない場合、通常、能動的に制御可能な導入口弁と能動的に制御可能な排出口弁との両方を提供しなければならない。受動型の弁は、当然のことながら、その実現が相対的に廉価であり（且つ通常は相対的に小さい空間を使用しており）、従って、ピストンシリンダ組立体の個々のグループをポンプとしてのみ動作させる必要がある場合、往々にして、能動的に制御可能な弁の低減が好ましいことに留意されたい。説明が完全なものとなるように、当然のことながら、単一のピストンシリンダ組立体には、複数の（能動型及び／又は受動型の両方の）導入口及び／又は排出口弁を提供しうることを述べておく必要がある。通常、費用を理由として、それぞれのピストンシリンダ組立体ごとに単一（導入口／排出口）の能動的に制御可能な弁のみが提供される。更に、有利には、流体作業機械のピストンシリンダ組立体のいくつか（少なくとも１つを含む）のみをサイクルごとに制御しうるが、好ましくは複数のピストンシリンダ組立体、更に好ましくは基本的にすべてのピストンシリンダ組立体、特にすべてのピストンシリンダ組立体をサイクルごとに制御することが可能であることも述べておく必要がある。
【０００８】
本発明に関連して、適宜、ポンピングモード（若しくはモータリングモード又はそれに類似したもの）のみに言及されている場合にも、流体作業機械の油圧ポンピングモード及び／又は油圧モータリングモード（即ち、その組合せを含む）が参照されている。同様に、適宜、油圧ポンプ又は油圧モーターのみが言及されている場合にも、「一般的な」流体作業機械（即ち、油圧ポンプ、油圧モーター、及び／又はそれらの組合せ）が言及されている。
【０００９】
好適な一実施形態によれば、コントローラは、少なくともピストンシリンダ組立体の第３グループが、ピストンシリンダ組立体の第１グループ及び／又は第２グループとは独立して流体フロー需要及び／又はモータリング需要を充足するように、前記少なくとも第３グループの能動的に制御可能な弁を作動させるように設計及び構成されている。この結果、（少なくとも）第３圧力レベル及び／又は第３「油圧特性」を同様に提供することができる。フォークリフトトラックの例によれば、一般に、推進油圧回路（閉流体フロー回路）に対して、及び昇降可能なフォークを上昇又は降下させるための（開流体フロー回路）相対的に大きい又は小さい連続的なニーズが存在する。異なる特徴は、通常、これらの特徴が有利な方式によって第３グループによってサービスされうるように「時折」のみ必要とされる。第３グループのピストンシリンダ組立体の作動は、第１及び／又は第２グループとは（具体的には、「第１考慮事項」との関係において）独立したものであってもよい。但し、第３グループが第１及び／又は第２グループに（少なくともしばしば）結合され、これにより、個々のグループの（「増強モード」とも呼称されうる）ブーストモードを可能にしうることも可能である。これについては後述される。すべてのグループ（若しくは３つのグループの２つ又はそれに類似したもの）が、単一の流体作業機械ハウジング内に提供されてもよいであろう。但し、２つ以上の異なる流体作業機械ハウジングにまたがる「拡散」も同様に可能である。
【００１０】
コントローラに関し、ピストンシリンダ組立体のグループの少なくとも１つの能動的に制御可能な弁の作動サイクルは、少なくとも開流体フロー回路及び／又は閉流体フロー回路の要件を充足するように実行されることを更に示唆しておく。既に上述したように、これらの流体フロー回路は、通常、非常に異なる動作を示す。具体的には、閉流体フロー回路は、多くの場合、相対的に小さい圧力と共に大きい流体流量を示す（代表的な用途の分野は、推進を目的としたものである）。但し、開流体フロー回路は、通常、（少なくともしばしば）上昇した大きい流体フロー圧力で相対的に小さい流体流量を示す。開流体フロー回路用の代表的な用途の分野は、フォークリフトトラックのフォークを上昇（及び降下）させる油圧ピストンである。異なるグループを流体フロー回路の異なる「タイプ」（開／閉）と関連付けることにより、相対的に容易であり、費用効率に優れ、且つ容積節約型の構成と関連して高い燃料効率を有する単純な設計を提供しうる。
【００１１】
具体的には、ピストンシリンダ組立体のグループの少なくとも１つの能動的に制御可能な弁の作動は、少なくともピストンシリンダ組立体の異なるグループの流体の正味変位を増強させるために適合されうるように、具体的には、少なくとも２つのピストンシリンダ組立体のグループの能動的に制御可能な弁の作動は、単一グループの作動パターンとして取り扱われるように実行されるようにコントローラが設計されることを示唆しておく。経験は、しばしば、特定の消費装置について油圧流体の需要の増大が発生することを示している。この高需要は、通常、時折のみ発生している。更に、複数の油圧消費装置を含む装置は、多くの場合、通常、増大した流体フロー需要が一度に単一の（又は非常に限られた数の）油圧消費装置についてのみ発生するように動作される。従って、異なるタイプの油圧回路について、なんらかの種類の「基本的供給」を提供し、且つ「これに加えて」、このような高需要のインターバルのために更なる流体出力を提供するようにスイッチング可能な「ブースティングサービス」（「増強サービス」）を提供することが非常に有利である。これらの高需要のインターバルは、通常、異なる時点で異なる消費装置について発生することから、単一の（又は限られた数の）増強グループが、動作におけるなんらの大きい欠点を伴うことなしに、（増強対象の）油圧回路の（基本的に）すべてに対してサービスしうることが可能である。フォークリフトトラックの例を再度参照すれば、時折のみフォークを非常に大きい高さまで上昇させなければならない状況が存在しうるであろう。但し、その場合、これは、細長いレバーに起因し、通常、フォークリフトトラックが走行している間には決して実行されない。従って（推進油圧回路はわずかな油圧流体のみを消費することから）、「増強グループ」を使用することにより、フォークの上昇を加速させることができる。逆に、フォークリフトトラックを高速で走行させなければならない状況も存在する。但し、通常、高速駆動のインターバルにおいて、フォークの相対的に高速の上昇又は降下は実行されない。従って、「増強グループ」は、推進油圧回路を増強するように機能することができる。付与されている両方の例では、ユーザーは、個々の他の油圧回路の流体供給が制限されていることをほとんど決して認識せず、なぜなら、ユーザーは、通常、決して両方を同時に要求しないからである。両方の需要が同時に発生するという稀なケースでは、不都合な影響を認識する場合があるが、通常、これは、相対的に高い燃料効率及びポンプに必要とされる相対的に小さい容積により補って余りある。「増強グループ」（通常は第３、第４、第５、第６、第７、第８  −  存在する場合  −  などのグループ）は、原則的には、現時点で増強されているグループと異なる方式で作動させることが可能であるが、通常、あたかも単一のグループが存在するかのように、２つの（又はそれを上回る数の）「結合された」グループの個々のピストンシリンダ組立体が作動するように、２つのグループが「論理的に一緒にスイッチングされる」ことが好ましい。デジタル変位（登録商標）ポンプのユニークな特性に起因し、第１グループの増強から第２グループの増強への���イッチングも、通常、サイクルごとに実行することが可能であり、且つこの逆も又真であることに留意されたい。これには、開流体フロー回路動作から閉流体フロー回路動作への「論理的スイッチング」が含まれる。
【００１２】
更に、少なくとも随時、少なくとも１つのピストンシリンダ組立体のグループがポンピングモードで作動している間に、第２グループがモータリングモードで作動するように、コントローラが能動的に制御可能な弁を作動させることができるようにコントローラが設計されることを示唆しておく。この結果、好ましくは、回収されたエネルギー（の少なくとも一部分）を保存する必要性を伴うことなしに、異なる目的のために、エネルギーをリサイクル及び再使用することができる。既に使用したフォークリフトトラックの例を再度参照すれば、推進油圧サイクルからの制動エネルギーを使用することにより、なんらかの「有用な」作業（例えば、その上部になんらかのものが配置されうるフォークの上昇）を実行することができる。当然のことながら、同様に、第３グループも１つの又は別のグループにスイッチングすることができる（これにより、ポンピングモードに対する更なる「ブースト」が付与され、又は（例えば、急制動時又は急な下り坂を運転して下る際に発生する）なんらかの「過剰」な機械的作業を回収する能力が得られる）。当然のことながら、同様に、モータリングモード（即ち、油圧エネルギー  −  通常は圧力の形態で存在する  −  が機械的エネルギーに変換されるもの）では、特定の時間スパンにわたって保存されうるなんらかの機械的エネルギーを回収することが有用でありうることにも留意されたい。この保存は、（例えば、電気コンデンサ、アキュムレータ、若しくは機械的ストレージユニット、又はそれに類似したものを使用することにより）、モータリングモードで駆動されている流体作業機械の「入力側」（例えば、油圧流体アキュムレータ内の過剰な油圧流体のバッファ処理）及び／又は「出力側」で実行することができる。この結果、特にエネルギー効率に優れた全体的装置を実現することができる。
【００１３】
別の好適な実施形態によれば、コントローラは、異なる流体フロー回路を、特に、少なくとも１つのピストンシリンダ組立体のグループに関連付けられる流体フロー回路を接続及び接続解除する少なくとも１つの制御可能なスイッチング弁を作動させるように設計及び構成されている。このようなスイッチング可能な弁を使用することにより、流体作業機械のピストンシリンダ構成の異なるグループと異なる流体フロー回路及び／又は油圧消費装置との間の（変更可能な）関連付けを確立することができる。具体的には、３つ以上のグループが使用される際に、（一時的に）第３グループを第１又は第２グループに割り当てる（且つ  −  場合により  −  多少例外的な状況では３つ以上のグループを１つに接続する）ことができる。場合により、１つのグループ及び／又は流体フロー回路からの出力を１つの又は別の油圧消費装置に対してスイッチングし、且つ／又は並列状態の消費装置をスイッチングし、且つ／又はいくつかの油圧消費装置を接続解除し、且つ／又はそれらに類似した内容を実行することもできる。
【００１４】
本発明の第２の態様によれば、流体作業機械が示唆されており、流体作業機械は、ハウジングと、少なくとも前記ハウジング内のピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループであって、ピストンシリンダ組立体の前記グループの少なくとも１つは、少なくとも１つの能動的に制御可能な弁を含む、ピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループと、前記能動的に制御可能な弁を作動させて、それにより少なくともピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループによる流体の正味変位を制御するコントローラとを含み、この場合、コントローラは、先に示唆したタイプのものである。この結果、少なくとも原則的には、同様に、既に上述した利点及び特性を実現することができる。更に、流体作業機械は、少なくとも原則的に上述した意味で変更することができる。好適な示唆によれば、ハウジングは、好ましくは、「共通ブロック」である。これは、必ずしもハウジングが単一のブロックのみを含むことを意味しない。その代わりに、ハウジングは、１つに組み立てられるいくつかの断片を含むことができる。場合により、互いに近接配置され、且つ好ましくは互いに緊密に接続された複数の個々のハウジングブロックを使用することもできる。具体的には、同一のグループに属するピストンシリンダ組立体が異なるハウジング（ハウジングユニット／ハウジングサブユニット）内に配置された場合、油圧流体側におけるピストンシリンダ組立体の個々のグループ（具体的には、流体導入口及び／又は流体排出口）間に接続を確立することができる。具体的には、このようなピストンシリンダ組立体を流体接続するために流体マニホールドの使用が可能である。
【００１５】
別の好適な実施形態によれば、流体作業機械は、少なくともピストンシリンダ組立体の異なるグループについて異なる流体フロー導入口及び／又は流体フロー排出口を含み、且つ／又は流体作業機械のハウジングは、一体的なハウジング、具体的には単一片のハウジングを含む。場合により、複数の流体フロー導入口／排出口をピストンシリンダ組立体の単一のグループについて提供することができるが、流体フロー導入口／流体フロー排出口の数を小さい数に低減することが好ましく、好ましくは、（それぞれのタイプごとに）１つに低減することが好ましい。この結果、流体作業機械を「残りの全体的装置」と（流体）接続するための努力を低減することが可能であり、なぜなら、実施を要する（耐圧）油圧流体接続の数が相対的に少なくなるからである。この結果、漏洩の問題も低減することができる。但し、当然のことながら、特に、その結果、流体作業機械の設計が（大幅に）単純化される場合、単一のグループについて、いくつかの（好ましくは、小さい）数の流体導入口／排出口を提供し、且つ「１つ又は複数の別個のマニホールド」を介して個々の導入口／排出口を相互接続することも可能である（例えば、グループの少なくとも１つについて、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ、７つ、８つ、又は場合により、更により多くの流体フロー導入口／流体フロー排出口を提供することができる）。通常、存在する流体作業機械のハウジングの別個の（サブ）ユニットと同数の流体フロー導入口／流体フロー排出口が少なくとも必要とされることに留意されたい（場合により、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、又は更に大きい数などの倍数によって乗算される）。この結果、単一片のハウジング（又は更に複雑なハウジングの緊密に接続されたサブユニット）が好ましく、なぜなら、通常、流体フロー導入口／排出口の数を低減しうるからである。
【００１６】
流体作業機械がハウジング内で延在し、且つ少なくとも１つのカムを有するクランクシャフトを含むことが更に好ましく、この場合、前記ピストンシリンダ組立体は、循環的に変化する容積のものであり、且つ前記クランクシャフトと駆動関係にある作業チャンバを含む。循環的に変化する容積の作業チャンバは、通常、シリンダとピストンとの間の容積である。ピストンがシリンダ内で循環的に往復運動するのに伴って、作業チャンバ容積も循環的に変化する。ピストンは、通常、カムに対して摺動可能に取り付けられるか又は結合されており、ピストンシリンダ組立体は、ピストンを駆動関係において含む。ピストンシリンダ組立体のシリンダは、１つ又は複数の弁ユニットに結合されていてもよく、又はそれと一体的に形成されていてもよく、且つ個々のハウジングボアに結合されていてもよく（例えば、螺入又は固定されていてもよく）、且つ／又はシリンダは、個々のハウジングボアによって画定されていてもよい（又はそれらの選択肢の組合せが利用されていてもよい）。ピストンのいくつか又は（通常は）すべては、個々のピストンシリンダ組立体のシリンダ内で往復運動した際に、回転軸に対して（実質的に）平行な個々のロッキング軸を中心として回転（及びロッキング）するように構成されてもよい。第１特徴が第２特徴との「駆動関係」にあることにより、本発明者らは、第１特徴が第２特徴を駆動するように、且つ／又はそれによって駆動されるように構成されていることを意味する。この結果、特に効率的であり、単純であり、費用効率の優れ、機械的に耐久性を有し、且つ容積削減型である設計を実現することできる。具体的には、流体作業機械は、「ウエディングケーキタイプ」となるように（少なくとも部分的に）設計することが可能であり、この場合、ピストンシリンダ組立体は、（基本的に）半径方向に方向付けされており、且つ前記クランクシャフトの回転軸を中心として接線方向に沿って、好ましくは周期的な、特に規則的なインターバルで配列されている。
【００１７】
シャフトの瞬間的な角度位置及び回転速度を判定し、且つシャフト位置及び速度信号をコントローラに送信するシャフト位置及び速度センサが提供されてもよい。コントローラは、通常、使用の際に、保存されているプログラムを実行するマイクロプロセッサ又はマイクロコントローラである。弁の開放及び／又は閉鎖は、通常、コントローラの能動的制御下にある。通常、単一のコントローラにより、第１及び第２グループ（並びに提供されている場合には更なるグループ）による流体の正味の変位を制御する。
【００１８】
具体的には、流体作業機械は、少なくとも２つの軸方向にオフセットされたカムを含むことが可能であり、この場合、好ましくは、前記ピストンシリンダ組立体のグループの少なくとも１つのグループと関連付けられたピストンシリンダ組立体は、前記クランクシャフトの異なるカムと駆動関係にある。この結果、流体作業機械が、それぞれ互いに上下に積層された「スライス」として設計されたいくつかのバンクを含み、それぞれの個々のスライスは、クランクシャフトの回転軸を中心として接線方向に沿って配列された複数のピストンシリンダ組立体を含むという点で、非常にコンパクトな設計を実現することができる。同一のクランクシャフトを使用することにより、内燃機関又は電気モーターのような単一の機械エネルギー生成装置により流体作業機械全体を駆動することが容易である。２つのカムを提供することにより、ピストンシリンダ組立体を含むそれぞれのスライスを整合された方式で作動させることができる。具体的には、カムは、相互間におけるなんらかの回転オフセットを示しうる。この結果、圧力脈動又はそれに類似したものを低減することが可能であり、且つ／又は流体作業機械を駆動するために必要とされる機械入力のトルク対駆動角曲線をスムージングすることができる。
【００１９】
前記ピストンシリンダ組立体のグループの少なくとも２つの異なるグループと関連付けられたピストンシリンダ組立体は、前記クランクシャフトの同一のカムと駆動関係にあるように、具体的には、それらが前記クランクシャフトを中心として円周状に接線方向に交互に配列されるように流体作業機械が設計されることを更に示唆しておく。この設計は多少不便であり、且つ反直観的であるように感じられ、なぜなら、同一「スライス」内の同一グループに属するピストンシリンダ組立体を関連付けがちだからである（これは、当然のことながら、可能な設計でもある）。但し、提案された設計によれば、同一グループに属するピストンシリンダ組立体が個々の流体コンジットに流体接続されるように、クランクシャフトの軸に対して基本的に平行に配列された流体フローコンジット（具体的には、流体導入口コンジット及び／又は流体排出口コンジット）を提供することができる。この結果、流体コンジットを単純なものにすることが可能であり、且つそれにも拘らず、（少なくとも）２つ又は３つの異なるピストンシリンダ組立体によりサービスすることができる（具体的には、存在する「スライス」と同一の数である。但し、少なくともスライスのいくつかにおいて、同一のスライス内で接線方向に沿って互いに隣接した状態で配列された２つのピストンシリンダ組立体が単一の流体チャネルに流体接続しうることが可能である）。この結果、クランクシャフトを中心として接線方向に沿って観察された際に、通常、異なるグループに属する流体フローコンジットは、クランクシャフトとの関係において円周方向に配列される。説明を完全なものにすることのみを目的として、１つの又は異なるグループに属する流体コンジットが、流体作業機械のハウジングの同一の又は異なる面側において外部に対する開口部を示すことも同様に可能であることを指摘しておく。
【００２０】
本発明の第３の態様によれば、油圧回路構成が示唆され、油圧回路構成は、流体作業機械を含み、前記流体作業機械は、油圧負荷に対してサービスする油圧流体フロー回路用の少なくとも第１及び第２流体フロー接続を含み、流体作業機械の第１流体フロー接続は、第１油圧流体フロー回路に接続されるように設計され、且つ第２流体フロー接続は、第２油圧流体フロー回路に接続されるように設計されている。このような設計によれば、示唆されているコントローラ及び／又は示唆されている流体作業機械との関係で記述されている以前の特徴及び利点を少なくとも類似した方式によって同様に実現することができる。更に、この油圧回路構成は、少なくとも類似した方式により、既に記述された方法で同様に変更することもできる。
【００２１】
具体的には、油圧回路構成は、流体作業機械の前記第１及び第２流体フロー接続の少なくとも１つが作動流体排出口接続及び作動流体導入口接続を含むように設計することが可能であり、この場合、好ましくは、第１作動流体導入口接続は、第１作動流体供給源に流体接続されるように設計され、且つ第２作動流体導入口接続は、第２作動流体供給源に流体接続されるように設計されている。この結果、単一の流体作業機械は、異なる圧力レベルなどの異なる特性を必要とする流体フロー回路に対して（少なくとも一時的に）サービスすることができる。但し、異なる流体フロー回路の「個々のサービス」にも拘わらず、単一のポンプで十分であり、その結果、取付け空間を低減することが可能であり、且つ単純化され、且つ相対的にエネルギー効率の優れた駆動ユニットを可能にしうる。具体的には、流体排出口側のみならず、流体導入口側を分離することにより、個々の流体回路を「完全」に互いに分離することができる。これは、流体回路の一方が開流体フロー回路であり、他方が閉流体フロー回路である場合、特に有用である。この場合、回路の１つの側がその特性（例えば、圧力レベル）において異なっているのみならず、通常は流体導入口側も異なっている。但し、油圧回路構成の正確な設計とは無関係に、前記少なくとも第１及び第２流体フロー接続が異なる圧力レベルの流体を提供し、且つ／又は異なるタイプの油圧流体回路のために（具体的には、開流体フロー回路及び／又は閉流体フロー回路のために）流体を提供するように構成されるように、流体作業機械を設計しうることが可能である。
【００２２】
流体フロー回路の「完全」な分離と関連して、これは、圧力リリーフ弁、（２つ以上の流体回路間のなんらかの熱交換を実施するための）流体オリフィス、又はそれらに類似したものによる異なる回路間のなんらかの漏洩フロー又はなんらかの接続が予想される及び／又は発生しうることを排除するものではない。
【００２３】
具体的には、流体作業機械は、少なくともピストンシリンダ組立体の第１及び第２グループを含み、前記ピストンシリンダグループの第１グループは、第１流体フロー接続と関連付けられ、ピストンシリンダ組立体の第２グループは、スイッチング回路を介して第１及び第２流体フロー接続に選択的に流体接続されるように油圧回路構成を設計することができる。この結果、個々の流体フロー回路と関連し、且つ／又は個々の消費装置と関連したピストンシリンダ組立体の数を変更することができる。この結果、個々の流体フロー回路に対する流体フローレンジを非常に広い範囲で変更し、その結果、これにより、油圧消費装置のいくつかに対する「流体流量ブースト」を一度に可能にすることが容易である。既に上述したように、多くの場合、大きい流体フロー需要を有していない油圧消費装置が同時に存在する（即ち、それらは、通常、大きい流体フロー需要との関係において相互に排他的な方式で動作される）。１つ又は複数の個々の消費装置に関連したピストンシリンダ組立体の数を変更することにより（単一のピストンシリンダ組立体の可能性を含む）、流体作業機械が相対的に小さいサイズを有しうる状態で、基本的にすべての現実的に発生する流体フロー要件（又は供給）に対して十分な流体流量を供給（又は消費）する流体作業機械を実現することができる。これは、すべての個々の油圧消費装置について（又は油圧消費装置のすべての個々のグループについて）個別の十分な数のピストンシリンダ組立体が予想されている状況と比較することを要する。
【００２４】
ピストンシリンダ組立体の２つのグループのみが存在しており、且つスイッチング回路を介して個々の流体フロー回路／油圧消費装置に相互接続していることも可能であるが、流体作業機械が、少なくともピストンシリンダ組立体の第３グループを含むことが好ましく、この場合、前記少なくともピストンシリンダ組立体の第３グループは、流体フロー接続に対して固定状態で流体接続されるか、又は流体フロー接続に選択的に流体接続される。いくつかのスイッチング回路が提供され、且つピストンシリンダ組立体の第３グループが、他のグループ（の１つ）に選択的に流体接続されている場合、特に有用な「ブーストモード」又は「増強モード」を実現することができる。この設計は、第３グループが固定状態で流体フロー接続に対して流体接続されている場合にも、他のものとは大幅に異なる特性によって動作する第３流体回路が存在する場合に使用することができる。当然のことながら、第４グループ、第５グループなどのグループを提供することも同様に可能であり、この場合にも、少なくとも類似の方式により上述の事実が適用されうる。
【００２５】
具体的には、油圧回路構成が少なくとも先程の示唆によるコントローラを含み、且つ／又は油圧回路構成が先程の示唆による流体作業機械を含むことを示唆しておく。この結果、既に記述されたものと同一の特徴及び利点を少なくとも類似した方式によって有する油圧回路構成を実現することが可能であり、この場合、油圧回路構成は、上述した意味で少なくとも類似した方式により変更することができる。
【００２６】
上述の好適且つ任意選択の特徴は、それらが適用可能である本発明のそれぞれの態様の好適且つ任意選択の特徴である。また、誤解の回避を目的として、本発明の第１の態様の好適且つ任意選択の特徴は、適宜、本発明の第２及び第３の態様の好適且つ任意選択の特徴でもある。また、同様に、本発明の第２の態様の好適且つ任意選択の特徴は、適宜、本発明の第１及び第３の態様の好適且つ任意選択の特徴でもある（且つ以下同様である）。
【００２７】
以下、添付の図面を参照し、本発明の例示用の実施形態について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】フォークリフトトラックの油圧システムを示すブロック図である。
【図２ａ−２ｂ】図１の油圧システムの油圧ポンプのシリンダブロック及びクランクシャフトの分解斜視図及び正面図である。
【図３ａ−３ｂ】図２ａ及び図２ｂに示されているシリンダブロック及びクランクシャフトの分解斜視図及び背面図である。
【図４ａ−４ｂ】図２ａ、図２ｂ、図３ａ、及び図３ｂのシリンダブロック及びクランクシャフトの側面図である。
【図５】図２〜図４のシリンダブロック及びクランクシャフトの側部断面図である。
【図６ａ−６ｄ】回転の異なる段階におけるクランクシャフトを示す図２〜図５、図６ｂ及び図６ｄのクランクシャフトの正面図、斜視図、及び個別の側面図である。
【図７】図２〜図６の油圧ポンプのピストンシリンダ組立体のグループからの油圧流体出力対時間のプロットである。
【図８ａ−８ｃ】図６ａ〜図６ｄのクランクシャフトを中心として配設され、且つそれから離れるように延在するピストンシリンダ組立体のグループのクランクシャフト、ピストン、及び弁シリンダ装置の正面図、側面図、及び斜視図である。また、図８ａ〜図８ｃは、それぞれグループ内の低圧弁とグループ内の高圧弁とを流体接続する第１及び第２共通コンジットも示している。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
既に説明したように、いくつかの状況では、油圧ポンプ−モーター１０は、しばしば（例えば、回生制動システムなどのように）ポンピングモードでも動作するものと想定される。従って、ポンプ−モーター１０は、フロー方向の反転を許容することにより、ポンプ−モーター１０が、モータリング又はポンピングモードで、いずれかの方向における動作の際に回転することを許容する指向性フロー制御回路１３を介して油圧ポンプ６に接続されている。
【００３０】
以下では、油圧ポンプ６の特定の実施形態を参照し、本発明について更に説明する。当然のことながら、記述又は説明が、油圧ポンプ６の正確な設計とは（基本的に）無関係である流体回路、コントローラ、又は任意の他の装置との関係において付与されている場合、個々の特徴は、同様に、任意のタイプの流体作業機械と関連して開示されているものと理解されたい。
【００３１】
本明細書で示唆されているコントローラ、流体作業機械、及び油圧回路構成の利益を説明するために、以下では前記装置の用途の例としてフォークリフトトラックについて説明している。但し、本明細書で示唆されている装置は、異なる実施形態でも且つ／又は様々な変更を伴って有利に機能しうることを理解されたい。
【００３２】
本明細書で選択された例では、図１は、共通クランクシャフト４を駆動する機械的トルク供給源２（例えば、内燃機関又は電気モーター）を含むフォークリフトトラック上に提供された油圧システム１のブロック図である。フォークリフトトラックの場合には一般的であるが、複数の異なる油圧消費装置が存在する。場合により、いくつかの装置は、加圧された流体フローストリームを特定の時点で提供することもできる。本明細書に示される場合、推進流体回路１１０、１１１は、（例えば、回生制動システムなどのように）ポンピングモードで動作させることができる。本明細書に示されている例では、油圧アクチュエータ８（又は異なる作業機能）と、（通常は）２つ以上である車輪１２に接続された油圧ポンプ−モーター１０を駆動する推進流体回路１１０、１１１と、操向ユニット１８２とが提供されている。すべての３つの異なるユニット８、１０、１８２は、異なる特性を有する流体フロー供給を必要とする。具体的には、操向ユニット１８２は、相対的に小さい流体フローストリームを、但し、非常に高圧で必要とする。作業機能８は、通常、一般的に（長時間にわたって）相対的に小さい流体流量及び高圧では、開流体フロー回路１１６、１１７によってサービスされており、この場合、時折のみ大きい流体流量が発生し（この一例が、フォークリフトトラックのフォークに対してサービスしている流体回路である）、且つ最後に、油圧ポンプ−モーター１０は、相対的に小さい圧力において、但し多くの場合に大きい流体流量を伴って、閉流体フロー回路１１０、１１１を介して動作される。
【００３３】
従来技術によれば、３つの異なる消費装置８、１０、１８２のために、３つの異なるポンプ３０、３２、３４、１８０が提供されており、これらのポンプのそれぞれは、個々のコントローラによって制御されている（図１には示されていない）。このようになっているものの、異なるポンプ３０、３２、３４、１８０は、共通クランクシャフト４を介して同一のエンジンによって駆動されていた。また、従来技術によれば、通常、個々の油圧回路の流体流量を一時的に相当に増大させるために、スイッチング可能な弁１１８を介して１つの又は他の流体フロー回路１１０、１１１、１１６、１１７に選択的に接続されうる「ブーストポンプ」３６を提供することも提案されている。この場合にも、ブーストポンプ３６は、通常、個々のコントローラによって動作される別個のポンプとして設計されていた。
【００３４】
本提案によれば、図１に示されているポンプの少なくともいくつか（本明細書に示されている実施形態では、すべてのポンプ３０、３２、３４、３６、１８０）のために、単一の共通コントローラ７０を使用することが示唆されている。更に、異なるポンプ３０、３２、３４、３６のいくつかは、共通ハウジング内で組み合わせられており、共通ハウジングは、破線６により概略的に示されている（これについては後述される）。また、コントローラ７０は、スイッチングユニット１１８（スイッチング弁）のスイッチングも制御しており、このスイッチングユニット１１８を介して、個々のポンプ３０、３２、３４の流体フロー出力を増強するために、作業機能８又は油圧ポンプ−モーター１０にサービスしている流体回路の１つに対してブーストポンプ３６を選択的に接続することができる。
【００３５】
共通コントローラ７０の利点は、流体流量という「第１考慮事項」が考慮されるのみならず、更に「第２考慮事項」が考慮されうるように、異なるポンプを作動させることができるという点にある。「第２考慮事項」の影響は、「第２考慮事項」の（大幅な）改善が実現される（その結果、これにより、流体作業機械の「全体的な性能」が改善される）場合、流体流量性能のわずかな劣化が発生しうるようなものであってよい。一例として、この結果、共通クランクシャフト４を介してすべてのポンプ３０、３２、３４、３６、１８０を駆動するための必要とされるトルクにおけるスパイクを少なくともある程度、通常は相当に回避しうることが可能である。従って、エンジン２は、相対的に小さいサイズであってもよく、これは利点である。更に、コントローラ７０による作動は、機械的振動又はそれに類似したものが同様に低減されうるように選択することもできる。
【００３６】
この図示の例では、すべてのポンプは、それ自体が従来技術において既知の所謂デジタル変位ポンプ（登録商標）として設計されている。このようなポンプの利点は、個々のポンプの流体フロー出力動作をサイクルごとにほとんど任意に変化させることができるという点にある。これは、ブーストポンプ３６（ブーストポンプ部分３６）の場合に特に有利であり、なぜなら、この場合、開流体フロー回路１１６、１１７及び閉流体フロー回路１１０、１１１の異なる要件間で迅速に変化させることができるからである（これには、油圧ポンプ−モーター１０が駆動される駆動モードから、油圧ポンプ−モーター１０が機械エネルギーを生成し、且つ回生制動システムが実現されているモータリングモードに閉油圧流体回路１１０、１１１をスイッチングする可能性が含まれる）。
【００３７】
図２〜図７には、専用の油圧ポンプであってもよく、又は異なる動作モードでポンプ又はモーターとして動作可能な油圧ポンプ−モーターであってもよい油圧ポンプ６が更に詳細に示されている。油圧ポンプ６は、その内部にクランクシャフト４が延在している中央軸方向ボア２２を含む（ポンプハウジングとして機能する）モノリシックなシリンダブロック２０を含む。クランクシャフト４は、クランクシャフト４が軸方向ボア２２を通じて延在している方向と平行な回転軸２４を中心として回転可能である。シリンダブロック２０は、（結果的に弁シリンダ装置の個々のグループを形成するために）個々の弁シリンダ装置３９を受け入れるように（且つ／又はそれらの装置の画定を支援するように）サイズ設定及び構成された（シリンダブロック２０を通じた穿孔により、又は通常は後から穿孔されるシリンダブロック２０内に孔を成型することにより形成された）ハウジングボア３８の４つのグループ３０、３２、３４、及び３６を含み、弁シリンダ装置３９のそれぞれは、シリンダ４２との流体連通状態にある（且つそれに対して結合された）統合された弁ユニット４０を含む。シリンダ４２は、省略されてもよく、且つその代わりに、ハウジングボア３８が弁シリンダ装置３９のシリンダを画定していてもよい。
【００３８】
ハウジングボア３８は、クランクシャフト４を中心として配設されており、且つクランクシャフト４との関係において外向きに（通常は半径方向に又は実質的に半径方向に）延在している。ハウジングボア３８のグループ３０、３２、３４、３６のそれぞれは、回転軸２４を中心として、ハウジングボア３８の隣接したグループから離隔されている。図示の実施形態では、ハウジングボア３８のグループ３０、３２、３４、３６は実質的に同一である。また、そうではない旨が記述されていない限り、第１グループ３０の特徴は、（図示の実施形態では）他のグループ３２、３４、３６の特徴でもある。第１グループ３０の弁シリンダ装置は、通常、他のグループ３２、３４、３６の対応する弁シリンダ装置と同一の平面上に提供されている（即ち、グループ間の対応する弁シリンダ装置は、（通常は十分に）オーバーラップした軸方向の延在範囲を有する）。従って、以下では、第１グループ３０についてのみ詳細に説明する。但し、他の実施形態では、１グループ当たりのハウジングボア３８の数（及び従って弁シリンダ装置３９の数）、それを通じて作動流体がグループに提供されうる作動流体導入口の位置、それを通じて作動流体がグループから出力されうる作動流体排出口の位置、及び共通コンジットの構成（以下を参照されたい）などのグループ間の変化が存在していてもよい。
【００３９】
ハウジングボア３８の第１グループは、第１、第２、及び第３ハウジングボア５０、５２、５４を含む。第１及び第３ハウジングボア５０、５４は、回転軸２４に対して平行な方向に互いに軸方向において変位されており、且つ回転軸２４に対して平行な方向に第１及び第３ハウジングボア５０、５４の中心間で延在するアライメント軸５６（図２ａを参照されたい）に沿って互いにアライメントされる。第２ハウジングボア５２は、第１及び第３ハウジングボア５０、５４から軸方向に（且つそれらの間で軸方向に）オフセットされており、且つ第２ハウジングボア５２は、更に（回転軸２４を中心としてアライメント軸５６から第２ハウジングボア５２の中心まで計測された）約３０°の角度だけ回転軸２４を中心として、図２ａで観察されるように時計回りの方向に第１及び第３ハウジングボア５０、５４から（回転方向に）オフセットされている。第２ハウジングボア５２は、軸方向の延在範囲ｂを有し、これは、第１及び第３ハウジングボア５０、５４の軸方向の延在範囲ａ及びｃとオーバーラップしており（図２ａを参照されたい）、第１及び第３ハウジングボア５０、５４の軸方向の延在範囲は、通常、互いにオーバーラップしていない。第２ハウジングボア５２を第１及び第３ハウジングボア５０、５４から軸方向にオフセットさせ、これにより、回転軸２４を中心として第２ハウジングボア５２を第１及び第３ハウジングボア５０、５４から（回転方向に）オフセットさせ、且つ第２ハウジングボア５２の軸方向の延在範囲ｂを第１及び第３ハウジングボア５０、５４の軸方向の延在範囲ａ、ｃとオーバーラップさせることにより、空間効率の良いネストされた構成がハウジングボア３８の第１グループ３０に提供されている。この結果、相対的に大きい数のハウジングボア３８（及び従って弁シリンダ装置）を所与の軸方向長さ（即ち、回転軸２４に対して平行な方向における所与の長さ）のシリンダブロック２０に内蔵させることができる。また、第２ハウジングボア５２は、この場合には回転軸を中心とした第１及び第３ハウジングボア５０、５４の延在範囲ｙ、ｚとオーバーラップしていない回転軸を中心とした延在範囲ｘも有する（但し、他の実施形態では、第２ハウジングボア５２の延在範囲ｘは、回転軸２４を中心とした第１及び／又は第３ハウジングボア５０、５４の延在範囲ｙ、ｚとオーバーラップしていてもよい）。
【００４０】
統合された弁ユニット４０は、通常、弁ユニット４０をハウジングボア３８内に保持するために、ハウジングボア３８の半径方向外側（回転軸２４との関係における）端部内に提供された対応するねじに螺入されうるねじが切られた端部４０ａを含む。これに加えて又はこの代わりに、ねじは、（提供されている場合に）ハウジングボア３８のねじと結合するシリンダ４２の外径上に提供されてもよい。また、弁ユニット４０は、それぞれねじが切られた端部４０ａの反対側の弁ユニット４０の第２の（クランクシャフト４との関係において半径方向外側の）端部に提供された弁ヘッド４０ｂも含む。
【００４１】
図５に示されているように、シリンダ４２の（又はハウジングボア３８の）半径方向内側（回転軸２４との関係における）端部は、クランクシャフト４との駆動関係において個々のピストンを往復運動可能に受け入れる（これにより、ピストンシリンダ組立体の個々のグループを形成する）アパーチャを含む。わかりやすさを目的として、以下では参照符号３０、３２、３４、３６を使用することにより、ハウジングボア３０、３２、３４、３６の対応するグループ内に提供されたピストンシリンダ組立体のグループを参照する。
【００４２】
図５及び図６ａ〜図６ｄに示されているように、クランクシャフト４は、互いに軸方向に変位された第１、第２、及び第３カム６２、６４、６６（図示の実施形態ではエキセンである）を含む。ピストン６０は、それぞれクランクシャフト４の個々のカム６２、６４、６６上で休止した（且つそれと駆動関係にある）ピストンフット６０ａを含む。更に詳しくは、個々のピストンフット６０ａを介して、第１カム６２は、第１ハウジングボア５０内に提供された弁シリンダ装置３９内で往復運動するピストン６０と駆動関係にあり、第２カム６４は、第２ハウジングボア５２内に提供された弁シリンダ装置３９内で往復運動するピストン６０と駆動関係にあり、且つ第３カム６６は、第３ハウジングボア５４内に提供された弁シリンダ装置３９内で往復運動するピストン６０と駆動関係にある。トルク供給源２がクランクシャフト４を回転させるのに伴って、前記ピストン６０は、回転軸２４との関係において、半径方向に又は実質的に半径方向に個々のシリンダ４２（又はハウジングボア３８）内で循環的に往復運動し、これにより、それらが往復運動している個々のピストン６０とシリンダ４２（又はハウジングボア３８）との間に画定された個々の作業チャンバの容積を循環的に変化させるように、個々のカム６２、６４、６６によって駆動される。また、ピストン６０は、クランクシャフト４の個々のカム６２、６４、６６によって駆動された際に、回転軸に対して平行な個々のロッキング軸を中心として回転（及びロッキング）するように構成されている。
【００４３】
回転軸２４を中心としてグループ３０、３２、３４、３６を互いに離隔させることにより、（クランクシャフト４を中心とした近接状態でグループを詰め込んだ場合と比較した場合に）クランクシャフト４の半径方向の延在範囲を低減することができる。これは、以下のように説明される。ピストンフット６０ａが、ピストンフット６０ａが駆動関係にある個々のカムに対して圧接した状態で休止しうるというニーズが存在する。クランクシャフト４を中心としてグループ３０、３２、３４、３６を互いに離隔させることにより、クランクシャフト４を中心として提供されうるピストンシリンダ組立体の数が低減され、なぜなら、それぞれのカム６２、６４、６６上で休止する必要があるピストンフットの数が相対的に少なくなり、カム６２、６４、６６の表面積を大きくする必要がなくなり、且つ従って、カム６２、６４、６６の半径方向の延在範囲を低減しうるからである。これに加えて、ハウジングボア１２が相対的に近接した状態で詰め込まれているシリンダブロックよりも、シリンダブロック２０を機械的に強力なものにすることが可能であり、なぜなら、回転軸２４を中心としたグループ間の空間内で（強化）材料が提供されるからである。
【００４４】
加圧された油圧流体の滑らかな出力を提供するために、第１グループのピストンシリンダ組立体は、等しく離隔した（又は少なくとも実質的に等しく離隔した）位相において、加圧された作動流体を出力することが好ましい。従って、第１、第２、及び第３カム６２、６４、６６は、クランクシャフト４の回転軸２４を中心として互いに（回転方向に）オフセットされている。上述のように、第２ハウジングボア５２は、回転軸を中心として第１及び第３ハウジングボア５０、５４から（回転方向に）オフセットされている。従って、滑らかな作動流体出力を提供するために、カム６２、６４、６６は、回転軸を中心として等しく分散（０°、１２０°、２４０）されていない。むしろ、第２の（オフセットされた）ハウジングボア５２の弁シリンダ装置内で往復運動しているピストンと駆動関係にある第２カム６４も、第１及び第３カム６２、６６との関係において等しく離隔された位置からオフセットされている。例えば、第２ハウジングボア５２が３０°だけ第１及び第３ハウジングボア５０、５４のアライメント軸１６からオフセットされている場合、第２カム６４は、第１回転向き（例えば、時計回り）で回転軸を中心として９０°だけ第１カム６２から（回転方向に）オフセットされてもよく、第３カム６６は、前記第１回転向きで回転軸を中心として２４０°だけ第１カム６２から（回転方向に）オフセットされてもよく、且つ第３カム６６は、前記第１回転向きで回転軸を中心として１５０°だけ第２カム６４から（回転方向に）オフセットされてもよい。この結果、第１、第２、及び第３カム６２、６４、６６は、連続的に１２０°だけ離隔した位相において（即ち、等しく離隔した位相において）ハウジングボア５０、５２、５４内で往復運動するピストンを駆動することができる。
【００４５】
カム６２、６４、６６及びピストンフット６０ａは、カム６２、６４、６６が、第１グループ３０のシリンダ４２／ハウジングボア５０、５２、５４内で往復運動するピストン６０を駆動した際に、ピストン６０のそれぞれが、正弦波出力８０〜８４（図７を参照されたい）を生成するように個々のシリンダ／ハウジングボア内で往復運動するように、互いに圧接した状態で摺動可能に支持している。カム６２、６４、６６が等しく離隔された位相においてピストン６０を駆動するのに伴って、第１グループ３０のピストンシリンダ組立体の正弦波出力８０〜８４は、実質的に滑らかな加圧された流体出力８６を提供するように組み合わせられる。
【００４６】
弁シリンダ装置３９の統合された弁ユニット４０は、低圧及び高力弁の両方として機能するように構成されており、且つ通常は弁座と係合可能な弁部材を含む。低圧弁（及びまた任意選択により高圧弁）の開放及び／又は閉鎖は、上述の共通コントローラ７０（図１を参照されたい）の能動的制御下で電子的に作動させることができる。クランクシャフト４の瞬間的な角度位置及び回転速度を判定し、且つシャフト位置及び速度信号をコントローラ７０に送信する位置及び速度センサが提供されてもよい。この結果、コントローラ７０は、それぞれの個々の作業チャンバのサイクルの瞬間的な位相を判定することができる。従って、コントローラ７０は、（例えば、コントローラ７０に対する需要信号入力などの）個々の需要に応じて弁シリンダ装置のグループのそれぞれを通じた流体の正味スループットを判定するために、作業チャンバ容積のサイクルに同調した関係において、サイクルごとにそれぞれの作業チャンバを通じた（又はそれぞれのグループ３０、３２、３４、３６の作業チャンバを通じた）流体の変位を判定するように、低圧及び高圧弁の開放及び／又は閉鎖を調節する。
【００４７】
それぞれのグループは、特定の需要信号と関連付けられていてもよい。例えば、第１グループの正味変位は、（例えば、モーター１０の要件に関係した）第１需要信号に応答して選択されてもよく、且つ第２グループの正味変位は、第１需要信号と異なる（且つ独立した）（例えば、作業機能８の要件に関係した）第２需要信号に応答して選択されてもよい。後述するように、第３グループ３４は、第３グループ３４の正味変位が組み合わせられた（第１）需要信号に応答して、第１グループ３０のものと共にコントローラ７０によって判定されるように、第１グループ３０と組み合わせられてもよい。また、後述するように、第４グループ３６は、その正味変位が第１及び第２需要信号に応答してコントローラ７０によって判定される「ユニバーサルサービス」グループであってもよい。例えば、第１需要信号が第２需要信号を上回っており、且つ第１需要信号が閾値を上回っている場合、ピストンシリンダ組立体の第４グループの変位は、第１グループ３０の変位を増強するように選択されてもよい。逆に、第２需要信号が第１需要信号を上回っており、且つ第２需要信号が閾値を上回っている場合、ピストンシリンダ組立体の第４グループの変位は、第２グループ３２の変位を増強するように選択されてもよい。
【００４８】
油圧ポンプ６がモータリングモードで動作している油圧ポンプ−モーターでない限り、低圧弁は導入口弁として機能し、且つ高圧弁は排出口弁として機能し、モータリングモードで動作している油圧ポンプ−モーターである場合、低圧弁は排出口弁として機能し、且つ高圧弁は導入口弁として機能することを理解されたい。但し、本明細書で使用されている用語は、そうではない旨が記述されていない限り、油圧ポンプ６がポンプとして動作しているものと仮定している。
【００４９】
図８ａ〜図８ｃは、第１グループ３０のクランクシャフト、ピストン、及び弁シリンダ装置の正面図、側面図、及び斜視図である。図示の実施形態では、弁シリンダ装置３９の弁ユニット４０は、作動流体排出口４８と、作動流体導入口４９とを含む。作動流体排出口４８及び導入口４９は、弁ユニットを中心として円周方向に分散された、弁ユニット４０の周囲で凹入した環状通路である（通常、それぞれの通路は、複数のほぼ半径方向に配列されたポートとの直接的な流体連通状態にある）。第１グループ３０のハウジングボア５０、５２、５４に結合された統合型弁ユニット４０の低圧弁は、導入口４９（通常、１つの低圧弁当たり少なくとも１つの導入口ポート）と交差する第１共通コンジット９０を介して互いに流体連通状態にある。第１共通コンジット９０が導入口４９と交差するように、第１共通コンジット９０は、通常、第１グループ３０の弁シリンダ装置３９がその内部に提供されるハウジングボア５０、５２、５４と交差していることを理解されたい。これに加えて、第１グループ３０のハウジングボア５０、５２、５４に結合された統合型の弁ユニット４０の高圧弁は、排出口４８と交差する第２共通コンジット９２により、互いに流体連通状態にある。第２共通コンジット９２が排出口４８と交差するように、第２共通コンジット９２は、通常、第１グループ３０の弁シリンダ装置３９がその内部に提供されるハウジングボア５０、５２、５４と交差していることを理解されたい。また、第２、第３、及び第４グループ３２、３４、３６は、個々の共通導入口コンジット及び個々の共通排出口コンジットも含む。
【００５０】
４つのグループ３０、３２、３４、３６のそれぞれのグループの共通排出口コンジット及び少なくとも第１グループ３０の共通導入口コンジット（並びにいくつかの場合、更に第２、第３、及び／又は第４グループ３２、３４、３６の共通導入口コンジット）は、回転軸２４に対して平行な長手方向の軸を有しており、且つ通常はシリンダブロック２０を通じて延在する単一の直線の穿孔によって形成されている（以下を参照されたい）。これらの共通コンジットの長手方向軸は、そのグループの第２ハウジングボア５２の円周方向位置とそのグループの第１及び第３ハウジングボア５０、５４の円周方向位置との間で円周方向に円周方向位置を有するように、第１回転向き（例えば、時計回り）で回転軸２４を中心としてその個々のグループの第１及び第３ハウジングボア５０、５４から（回転方向に）オフセットされており、且つ第１回転向きとは反対の第２回転向き（例えば、反時計回り）で回転軸を中心としてその個々のグループの第２ハウジングボア５２から（回転方向に）オフセットされている。これは、実施可能な空間効率に優れた構成であり、なぜなら、第２ハウジングボア５２が第１及び／又は第３ハウジングボア５０、５４から軸方向にオフセットされており、且つ第２ハウジングボア５２が回転軸２４を中心として第１及び第３ハウジングボア５０、５４から（回転方向に）オフセットされているからである。
【００５１】
低圧弁及び高圧弁を個々の（単一の）共通コンジットを介して流体接続することにより、シリンダブロック２０内に形成されることを要するコンジットの数が減少し、且つ重要なことには、それぞれのコンジットは、単一の動作で穿孔することが可能であり、且つその結果、製造が相対的に高速且つ廉価なものになる。これに加えて、カム６２、６４、６６が、異なる位相において、それぞれのグループのハウジングボア１２内で往復運動するピストンを駆動するのに伴って、共通コンジット９０、９２は、そうでない場合のものよりも小さい直径を有することが可能であり、なぜなら、この場合、そのグループのすべてのピストンシリンダ組立体との間における組み合わせられたピークフローのための容量を有する必要がないからである。
【００５２】
弁導入口及び排出口が環状通路の形態であることに伴って、弁ユニット４０の向きは、共通コンジット９０、９２との間における弁の流体連通に対してほとんど影響を及ぼさない。但し、代替実施形態では、弁導入口／排出口は、（環状の通路ではなく）指向性を有していてもよく、例えば、弁導入口及び／又は排出口は、それぞれ単一の穿孔（これは、例えば、回転軸に対して垂直であってもよい）を含みうる。この場合、その間の流体連通を保証するために、ピストンを固定する前に、弁ユニット４０を対応する共通コンジットとの間で方向付け及びアライメントする必要がある。
【００５３】
第２ハウジングボア５２は、第２ハウジングボア５２の長手方向軸（第２ハウジングボア５２内で往復運動するピストンは、それに沿って往復運動する）が回転軸に沿って観察された際に、回転軸２４で第１及び／又は第３ハウジングボア５０、５４の長手方向軸（個々のピストンは、個々の第１及び／又は第３ハウジングボア内でそれに沿って往復運動する）と交差するように、第１及び第３ハウジングボア５０、５４との関係において傾斜されてもよい。但し、いくつかの場合、第２ハウジングボア５２は、第２ハウジングボア５２の長手方向軸が回転軸に沿って観察された際に、回転軸２４の上方の地点において（即ち、第２ハウジングボア５２並びに第１及び／又は第３ハウジングボア、５０、５４に対する回転軸２４よりも、第２ハウジングボア５２並びに第１及び／又は第３ハウジングボア５０、５４に近接した状態で）、第１及び／又は第３ハウジングボア５０、５４の長手方向軸と交差するように、第１及び第３ハウジングボア５０、５４との関係において傾斜されてもよい。この結果、共通コンジット９０、９２のために、相対的に大きい空間を提供することができる。
【００５４】
ピストンシリンダ組立体の第１、第２、第３、及び第４グループのそれぞれにおいて、第１（導入口）共通コンジットは、それを通じて（低圧）作動流体が（個々の弁導入口を介して）そのグループのピストンシリンダ組立体に入力される個々の作動流体導入口１００ａ〜１００ｄ（図２及び図５を参照されたい）に流体的に接続されており、且つ第２（排出口）共通コンジットは、（加圧された）作動流体がそのグループから出力される個々の作動流体排出口１０２ａ〜１０２ｄに接続されている。更に詳しくは、図示の実施形態では、第１及び第３グループ３０、３４の第１共通コンジットは、シリンダブロック２０の前方軸方向端面上に提供された作動流体導入口１００ａ、１００ｃの範囲で回転軸に対して平行に延在しているが、第２及び第４グループ３２、３６の作動流体導入口１００ｂ、１００ｄは、クランクシャフト４を取り囲んでいる容積との（即ち、クランクケースとの）（直接的な）流体連通状態となるように、シリンダブロック２０の半径方向内側（クランクシャフト２４との関係における）壁上に提供されている。従って、いくつかの実施形態では、第２及び第４グループは、回転軸に対して平行に延在する共通導入口コンジットを含む。この場合、個々の第２及び第４グループの共通コンジットをそのグループの作動流体導入口１００ｂ、１００ｄに接続するために、更なるコンジットが提供されてもよい。但し、更に一般的には、第２及び第４グループの（導入口）共通コンジットは、シリンダブロック内の軸方向ボアから第２及び第４グループ３２、３６の弁導入口まで、半径方向に又は実質的に半径方向に外向きに延在している。
【００５５】
それぞれのグループ３０、３２、３４、３６の第２共通（排出口）コンジットは、（加圧された）作動流体がそのグループから出力されるシリンダブロック２０の前方軸方向端面上における個々の作動流体排出口１０２ａ〜１０２ｄの範囲で回転軸に対して平行に延在している。
【００５６】
それぞれのグループ３０、３２、３４、３６は、その独自の作動流体導入口１００ａ〜１００ｄを有することから、それぞれのグループ３０、３２、３４、３６は、異なる供給源から作動流体を受け取ることが可能であり、且つそれぞれの異なる供給源は、異なる圧力で流体を提供してもよい。更に、それぞれのグループ３０、３２、３４、３６がその独自の作動流体排出口を有していることから、それぞれのグループ３０、３２、３４、３６は、別個の加圧された流体サービス出力を異なる油圧負荷に対して提供することができる。更に、それぞれのグループのピストンシリンダ組立体の変位が、コントローラ７０によって独立して制御可能であることから、それぞれのグループの別個の加圧された流体出力を独立して制御することもできる。従って、グループ３０、３２、３４、３６は、複数の個別のポンプの代わりに、加圧された流体の独立したサービス出力を異なる油圧負荷に対して提供することができる。グループ３０、３２、３４、３６が、同一のハウジング内に提供されており、且つ同一のクランクケースを共有する同一のクランクシャフトによって駆動されていることに伴って（複数の個々のポンプが、その独自のハウジング、個々のクランクシャフト、及びクランクケースを使用する）、同一のポンプ６のピストンシリンダ組立体の異なるグループ３０、３２、３４、３６を使用して異なる油圧負荷に動力供給することにより、複数ポンプの使用との比較において、大きい重量（及び空間）の節約が得られる。この構成では、トルク供給源２からの機械的トルクを複数の個々のポンプの個々のクランクシャフトに分割するために通常必要とされるギアボックスを省略することが可能であり、なぜなら、複数のグループが同一のクランクシャフトによって駆動されているからであり、その結果、更なるサイズ、重量、及び複雑さが低減されるという点に更に留意されたい。これに加えて、ピストンシリンダ組立体のそれぞれのグループの正味変位を制御するために、同一のコントローラ７０を使用することもできる。
【００５７】
図１の図示の実施形態を再度参照すれば、特に、本明細書で記述されている油圧ポンプ６の特定の実施形態と関連して観察された際に、それぞれのグループ３０、３２、３４、３６は、別個の独立して制御可能なサービス出力を提供することができるが、第１及び第３グループ３０、３４の出力は、組み合わせられたサービス出力１１０を提供するために組み合わせられている（「１つにグループ化されている」）（但し、これは、必須ではないことを理解されたい）。通常、これは、シリンダブロック２０の前方軸方向面に対してボルト締結されたエンドプレート（図示されていない）を提供し、且つ第１及び第３グループの作動流体排出口１０２ａ、１０２ｃをエンドプレートで組み合わせることにより実現される。この場合、第１及び第３グループ３０、３４の正味変位は、同一（第１）の需要信号に応答してコントローラ７０によって制御される。
【００５８】
また、図１に示されているように、第１及び第３グループからの組み合わせられた出力１１０は、加圧された油圧流体をフォークリフトトラックの車輪１２を推進する油圧ポンプ−モーター１０に供給している。また、第１及び第３グループ３０、３４の作動流体導入口１００ａ、１００ｃは、組み合わせられた流体導入口１１４を提供するために、エンドプレートで組み合わせられている。組み合わせられた作動流体導入口１１４は、油圧ポンプ−モーター１０からのリターンライン１１１から作動流体を受け取り、これにより、第１及び第３グループ３０、３４及び油圧モーター１０を含む閉ループ油圧回路を形成している。閉ループ油圧回路の低圧側における（即ち、モーター１０の出力とポンプ６の第１及び第３グループの組み合わせられた入力１１４との間のライン１１１内の）流体圧力は、通常、加圧されている（プレチャージされている）ことを理解されたい。
【００５９】
第２グループ３２の作動流体導入口１１０ｂは、流体ライン１１５を介して油圧タンク１３０（このタンク１３０は、クランクケースを有していてもよく、又は少なくともそれと流体連通状態にあってもよい）から作動流体を受け取っており、且つ第２グループ３２の作動流体排出口１０２ｂは、加圧された作動流体を流体ライン１１６を介して作業機能８に提供している。作業機能８は、リターンライン１１７を介して低圧作動流体をタンク１３０に戻しており、これにより、タンク１３０、第２グループ３２、及び作業機能８を含む開ループ油圧回路を形成している。タンク１３０は、加圧されていなくてもよく（即ち、雰囲気圧力で）、又はこの代わりにタンク１３０が閉鎖されている場合、タンク１３０内の油圧流体の圧力は、チャージポンプ又は他の加圧手段により、ブーストされていてもよい。上述のように、第２グループ３２の正味変位は、第２需要信号に従って、コントローラ７０によって制御されている。
【００６０】
また、第４グループ３６の作動流体導入口１００ｄも油圧タンク１３０から作動流体を受け取る。図１に示されているように、第４グループ３６の作動流体排出口１０２ｄは、コントローラ７０との電子的通信状態にあるスイッチングユニット（又は弁）１１８により（又はその代わりに異なるコントローラにより）、第２グループ３２の出力ラインに、且つ第１及び第２グループ３０、３４からの組み合わせられた出力ライン１１０に選択的に流体接続されている。コントローラ７０は、スイッチングユニット１１８が第４グループ３６の作動流体排出口１０２ｄを第１経路に沿って第１グループからの出力１１０に流体接続している第１モード（このモードでは、第４グループ３６の排出口１０２ｄは、通常、出力ライン１１６に接続されていない）と、スイッチングユニット１１８が第４グループ３６の作動流体排出口１０２ｄを第２経路に沿って第２グループからの出力１１６に流体接続している第２モード（このモードでは、第４グループの排出口１０２ｄは、通常、出力ライン１１０に接続されていない）と、任意選択により、第４グループ３６からの出力１０２ｄが出力１１０、１１６から接続解除されている第３のアイドルモードとの間でスイッチングユニット１１８をスイッチングするように構成されている。従って、第４グループ３６は、（モーター１０及び作業機能８からの）第１及び第２需要信号に応じて、更なる加圧された流体を第１（及び第３）グループからの作動流体サービス出力１１０に、又は第２グループ３２からの作動流体出力１１６に提供するように選択されうる「ユニバーサル」サービスを提供している。コントローラ７０は、通常、ポンプ−モーター１０からの高需要の期間には、第１及び第３グループ３０、３４からの作業サービス出力１１０をサポートするために、且つ作業機能８からの高需要の期間には、第２グループ３２からの作業サービス出力１１６をサポートするために、第４グループ３６からの出力を選択するように構成されている。ポンプ−モーター１０（推進機能を提供している）及び作業機能８の両方からの高需要が同時に存在することは通常稀であるため、グループ３０、３２、３４、３６の全体的な組み合わせられた変位は、別個のポンプから必要とされている組み合わせられた全体的変位を下回りうる。
【００６１】
第２及び第４グループの作動流体導入口１００ｂ、１００ｄ（並びに第２及び第４グループの対応する共通（導入口）コンジット９０）は、特に、第１及び第３グループがプレチャージされ、且つ（例えば、第２及び第４グループが、加圧されていないクランクケースに直接的に接続されている場合などのように）第２及び第４グループがプレチャージされていない際に、相対的に大きい流量を許容するために、第１及び第３グループの作動流体導入口１００ａ、１００ｃよりも大きい内径を有していてもよい。
【００６２】
開ループ及び閉ループ油圧回路は、別個のものであるが、クランクケースを介して開ループ油圧回路と閉ループ油圧回路との間で共有されるいくつかの流体が存在する。例えば、通常、クランクケースに至る第１及び第３グループ３０、３４のピストンシリンダ組立体間には、漏洩経路が存在する。従って、閉ループ回路からの流体は、第２グループ３２が油圧流体を受け取るタンク１３０（これは、通常、クランクケースを含むか、又はそれと流体連通状態にある）に流れることができる。従って、閉ループ回路からの流体が開ループ回路に進入する。更に、閉ループ油圧回路からの漏洩流体は、チャージポンプ１８０（図２〜図５又は図８には示されていないが、これもクランクシャフト４によって駆動されている）を介して、（開ループ回路の作業機能８が低圧流体を返している）タンク１３０からの油圧流体により置換される。通常、チャージポンプ１８０は、出力ライン１８３を介してフォークリフトトラックの油圧パワー操向ユニット１８２を駆動するために使用される。但し、チャージポンプ１８０の出力ライン１８３は、チャージポンプ１８０の出力ライン１８３内の圧力が閾値量だけ閉ループ油圧回路の低圧側（リターンライン１１１）内の圧力を上回っている際には、チェック弁１８４が開放し、且つチャージポンプ１８０からの過剰な加圧された流体が、閉ループ油圧回路の低圧力側に進入するように、チェック弁１８４を介して閉ループ油圧回路の低圧側にも流体接続されている。従って、開ループ回路からの流体が閉ループ回路に進入する。
【００６３】
油圧モーター１０へのフローをサポートするために、（例えば、モーター１０からの高需要の期間において）第４グループ３６が使用される際には、第１及び第３グループ３０、３４の組み合わせられた作動流体導入口１１４にフィードバックされる過剰な油圧流体が存在する。従って、圧力リリーフ弁１９０が、油圧モーター１０からのリターンライン１１１とタンク１３０との間に流体接続されている。リターンライン１１１内の圧力が閾値を超過した際には（又はタンク１３０が加圧された場合、リターンライン内の圧力が閾値量だけタンク圧力を超過した際に）、圧力リリーフ弁が開放し、これにより、リターンラインからの過剰な流体をタンク１３０に排出する。油圧タンク１３０から第４グループ３６からの閉ループ回路にフィードバックされる作動流体は、通常、油圧モーター１０によってリターンラインに出力される流体よりも低い温度を有することを理解されたい。従って、閉ループ回路から油圧モーター１０によって出力された高温流体を排出し、且つそれをタンク１３０からの相対的に低い温度の流体によって置換することにより、閉ループ回路内で冷却が発生する。好ましくは、閉ループから取得された流体を冷却し、これにより、閉ループ回路から排出された高温流体がタンク１３０内の流体の温度を上昇させないことを保証するために、圧力リリーフ弁１９０とタンク１３０との間に熱交換機１９１（図１では点線によって示されている）が提供される。
【００６４】
上述のように、組み合わせられたサービス出力１１０を提供するために、第１及び第３グループ３０、３４の出力を組み合わせる必要はない。但し、これは、推進機能が、通常、作業機能よりも大きいパワーを必要とする用途（例えば、フォークリフトの用途）で有利な構成である。作業機能が、通常、推進機能よりも大きいパワーを必要とする他の実施形態（油圧システムが、例えば、窓の掃除のために、トローリープラットフォームを運動させるために利用されている「昇降機」の用途など）では、組み合わせられた出力１１０を提供するために第１及び第３グループ３０、３４の出力が組み合わせられるのではなく、組み合わせられたサービス出力１１６を提供するために第２及び第３グループ３２、３４の出力が組み合わせられるというものでありうる。この場合、第１及び第３グループ３０、３４の作動流体導入口１００ａ、１１０ｃは、組み合わせられず、且つ第２及び第３グループ３２、３４の作動流体導入口１００ｂ、１００ｃが、通常、油圧タンク１３０から作動流体を受け取る。従って、この場合、第３グループの作動流体導入口１００ｃは、通常、シリンダブロックの半径方向内側の壁上に形成されており、且つ第３グループ３４の共通導入口コンジット９０は、通常、シリンダブロック内の軸方向ボアから第３グループの弁導入口まで、半径方向に又は実質的に半径方向に外向きに延在していることを理解されたい。
【００６５】
油圧ポンプ６は、以下のように製造されてもよい。シリンダブロック２０は、通常、モノリシックな材料のビレットの中心を通じて中央軸方向ボア２２を成型又は機械加工することにより形成され、且つそれぞれのグループのハウジングボア５０、５２、５４は、通常、中央軸方向ボア２２との関係においてビレットを通じて実質的に半径方向にボアを穿孔することにより、シリンダブロック２０内に形成され、これらのボアは、軸方向ボア２２を中心として配設され、且つそれとの関係において外向きに延在している。この代わりに、ハウジングボア５０、５２、５４がビレット内で成型され、その後、中央軸方向ボア２２が穿孔されてもよい。上述のように、それぞれのグループの第１及び第３ハウジングボア５０、５４は、互いに軸方向にオフセットされており、第２ハウジングボア５２は、第１及び第３ハウジングボア５０、５４から軸方向に（且つその間で軸方向に）オフセットされており、且つ第２ハウジングボア５２は、中央軸方向ボア２２を中心として第１及び第３ハウジングボア５０、５４からオフセットされている。ハウジングボアのグループ３０、３２、３４、３６は、中央軸方向ボア２２を中心として互いに離隔している。これに加えて、それぞれのグループのハウジングボア５０、５２、５４には、空間効率に優れたネスト構成が提供されており、これにより、第２ハウジングボアは、第１及び第３ハウジングボア５０、５４の１つのハウジングボアの軸方向延在範囲又は両方のハウジングボアの軸方向延在範囲と少なくとも部分的にオーバーラップした軸方向延在範囲を有する。
【００６６】
共通排出口コンジット９２は、個々のグループのハウジングボア５０、５２、５４間のシリンダブロック２０を通じて直線の穿孔を穿孔することにより、形成されている。穿孔は、軸方向ボア２２に対して平行に延在している。また、少なくとも第１グループ３０の場合、共通導入口コンジット９０は、第１グループのハウジングボア５０、５２、５４とシリンダブロックの軸方向面との間で軸方向ボア２２に対して平行にシリンダブロック２０を通じて直線の穿孔を穿孔することにより、形成されている。
【００６７】
また、上述のように、いくつかの実施形態では、第２、第３、及び／又は第４グループ３２、３４、３６は、クランクシャフトの回転軸に対して平行に延在する共通導入口コンジット９０も含む。また、この場合、第２、第３、及び／又は第４グループ３２、３４、３６の共通導入口コンジット９０も、軸方向ボア２２に対して平行に個々の第２、第３、及び第４グループのハウジングボア５０、５２、５４間でシリンダブロック２０を通じて直線の穿孔を穿孔することにより、形成されている。但し、更なるコンジットが、第２及び第４グループの共通導入口コンジット９０とシリンダブロック２０の半径方向内側の壁上に形成された作動流体導入口１００ｂ、１００ｄとの間で（軸方向ボア２２との関係において）半径方向に又は実質的に半径方向に穿孔されており（又は成型された形態で存在しており）、これにより、個々の作動流体導入口及び共通導入口コンジットが相互の流体連通状態となっている。第３グループが油圧ポンプ−モーター１０からのリターンライン１１１から作動流体を受け取る実施形態では、このような更なるコンジットは、第３グループとの関係において、必要とはされず、むしろ、共通導入口コンジットが、第３グループのハウジングボア５０、５２、５４と（第３作動流体導入口１００ｃが提供された）シリンダブロックの軸方向面との間でクランクシャフトの回転軸に対して平行にシリンダブロック２０を通じて延在している。但し、第３グループがクランクケースから作動流体を受け取る実施形態では、第３グループとの関係において（シリンダブロック２０の半径方向内側の壁上に第３グループを第３作動流体導入口１００ｃに流体接続するために）このような更なるコンジットが提供されてもよい。より一般的な実施形態では、第２及び第４グループ３２、３６と、第３グループがクランクケースから作動流体を受け取る実施形態では第３グループ３４とは、クランクケースから半径方向に又は実質的に半径方向に延在する個々の共通導入口コンジットを有しており、共通導入口コンジットは、軸方向ボア２２から半径方向に又は実質的に半径方向に延在している。この場合、第２、第３、及び第４グループの共通導入口コンジットは、第２、第３、及び第４グループのそれぞれのグループ内で個々の弁導入口と交差するように、シリンダブロック２０の半径方向内側壁上に形成された第２、第３、及び第４グループの作動流体導入口１００ｂ、１００ｃ、１００ｄから（軸方向ボア２２との関係において）半径方向に又は実質的に半径方向において外側の方向に穿孔を穿孔することにより、形成されてもよい。
【００６８】
上述のように、それぞれのグループの共通排出口コンジット９２及び少なくとも第１グループ３０の共通導入口コンジット９０（並びにいくつかの実施形態では、更に第２、第３、及び第４グループ３２、３６の共通導入口コンジット）の長手方向軸は、第２ハウジングボア５２と第１及び第３弁ハウジングボア５０、５４との間に円周方向に配設されるように、第１回転向き（例えば、時計回り）で回転軸２４を中心としてそのグループの第１及び第３ハウジングボア５０、５４から回転方向にオフセットされており、且つ第１回転向きとは反対の第２回転向き（例えば、反時計回り）で回転軸を中心としてそのグループの第２ハウジングボア５２から回転方向にオフセットされている。
【００６９】
統合型の弁ユニット４０上の対応するねじと結合するためのねじをハウジングボアの外側端部に追加するために、ねじ切削ツールが使用される。統合型の弁ユニット４０は、それぞれのグループの個々のハウジングボア５０、５２、５４に螺入される。ピストン６０は、ピストン６０が、カム６２、６４、６６と駆動関係にあり、クランクシャフト４が軸方向ボア２２内に取り付けられ、且つピストンが個々のグループ３０、３２、３４、３６のハウジングボア５０、５２、５４によって往復運動可能に受け入れられるように、クランクシャフト４のカム６２、６４、６６上で休止した（又はそれに対して結合された）コンロッド（その下部がピストンフットを有する）に取り付けられてもよい。上述のように、クランクシャフト４のカム６２、６４、６６は、実質的に等しく離隔した位相において、それぞれのグループ内でピストン６０を駆動するように、回転軸２４を中心としてオフセットされた状態で配列されている。グループからの出力の等しく離隔した位相を実現するために、カムの配列は、通常、回転方向に均等ではない。更に詳しくは、１２０°のカムのオフセット要件をもたらす軸方向にアライメントされた弁シリンダ装置と異なり、カムのオフセットの角度は、（軸方向のアライメントから逸脱した）弁シリンダ装置の１つ弁シリンダ装置の回転オフセットに従って調節されている。
【００７０】
いくつかの実施形態では、第３ハウジングボア５４及び関連した弁シリンダ装置３９、並びにピストン６０は、それぞれのグループ３０、３２、３４、３６から省略されてもよい。但し、第３ハウジングボア５４及び関連した弁シリンダ装置３９並びにピストン６０は、好ましくは、１アーキテクチャ当たり２つの弁シリンダと関連したピーク間変動を低減するために含まれており、且つそれぞれのグループ３０、３２、３４、３６からの実質的に滑らかな出力を提供している。
【００７１】
本明細書で記述されている本発明の範囲内において、更なる変化形態及び変更形態がなされうる。例えば、４つ以上又は２つ以下の弁シリンダ装置がそれぞれのグループ３０、３２、３４、３６内に提供されてもよい。５つ以上又は３つ以下のグループが存在していてもよい。本発明の更なる情報、具体的には、更なる特徴、実施形態、及び利点については、本出願人により、欧州特許庁において欧州特許出願公開第１３１７２５１１．１号明細書及び同第１３１７２５１０．３号明細書という出願番号のもとで２０１３年６月１８日付けで出願され、且つ国際特許出願ＰＣＴ／欧州特許出願公開第２０１４／０６０８９６号明細書及びＰＣＴ／欧州特許出願公開第２０１４／０６０８９７号明細書という出願番号のもとでＰＣＴ出願として２０１４年５月２７日付けで出願された出願に見出すことができる。前記出願の開示内容は、引用により、そのすべてが本出願に包含されるものと見なされる。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【国際調査報告】
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