JP2012505356A5

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Publication number: JP2012505356A5
Application number: JP2011530514A
Authority: JP
Filing date: 2009-04-02
Publication date: 2012-05-24
Anticipated expiration: 2029-04-02

Claims

荷重に影響を与える力の総和（Fcyl）をもたらすことが可能な、少なくとも１つのアクチュエータ（23）またはアクチュエータ装置と、
変位の原理によって作動し、前記アクチュエータ又はアクチュエータ装置の中に位置する、少なくとも２つの作動室と、を具備する加圧媒体システムにおいて、
既定の圧力レベルで体積流量を発生させ、かつ受け取る能力の両方を持つ油圧動力源である、少なくとも１つの高圧充電回路（HPi、HPia）と、
既定の圧力レベルで体積流量を発生させ、かつ受け取る能力の両方を持つ油圧動力源である、少なくとも１つの低圧充電回路（LPi、LPia）と、
前記作動室に属する、少なくとも２つの既定の作動室（19、20、21、22）と、
前記高圧充電回路（HPi、HPia）のうち少なくとも１つ、および前記低圧充電回路（LPi、LPia）のうち少なくとも１つを、既定の各作動室（19、20、21、22）に順次結合させることが可能な制御回路（40）と、を更に具備し、
既定の各作動室（19、20、21、22）が、当該既定の作動室に結合されるべき前記充電回路（HPi、HPia、LPi、LPia）の既定の圧力レベルに対応する分力（FA、FB、FC、FD）をもたらす能力を持ち、
各分力が、他の既定の作動室によってもたらされた分力との組み合わせにより、前記力の総和のうち少なくとも１つを発生させる、システム。
前記充電回路（HPi、HPia、LPi、LPia）のうち少なくとも２つが、分力をもたらすために当該充電回路に結合された前記既定の作動室からの体積流量を受け入れる能力があることを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
前記アクチュエータ（23）またはアクチュエータ装置が、前記力の総和によって、変数である前記荷重（L）を制御するように構成され、
前記制御のため、前記分力のうち１つが、既定の各作動室による使用のためにその都度選択されることを特徴とする、請求項１又は２に記載のシステム。
制御回路（40）が、
既定の各作動室のための第１の制御可能な制御インターフェース（9）であって、当該インターフェースによって前記高圧充電回路（HPi、HPia）への接続を開放および閉鎖可能にする第１の制御可能な制御インターフェース（9）と、
前記低圧充電回路（LPi、LPia）への接続を開放および閉鎖可能にする第２の制御可能な制御インターフェース（10）と、を具備することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシステム。
前記制御回路（40）が、前記充電回路の油圧動力を、実質的に損失なく前記既定の作動室に供給するように構成された一連の制御インターフェースを具備することを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシステム。
前記制御回路（40）が、油圧動力を供給するために前記充電回路のうち１つを前記既定の作動室の１つに結合し、且つ、別の充電回路に体積流量を同時に戻すために当該別の充電回路を前記既定の作動室のうち別の１つに同時に結合するよう構成されたことを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のシステム。
前記アクチュエータまたはアクチュエータ装置がエネルギー充電装置として構成され、
前記エネルギー充電装置では、任意の充電回路の油圧動力も貯蔵されるべき潜在的エネルギーに変換可能であり、
必要であれば、前記エネルギー充電装置から、前記貯蔵された潜在的エネルギーを油圧動力に再変換して充電回路に戻すことが可能であることを特徴とする、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシステム。
各充電回路が圧力アキュムレータ（17、18）を具備することを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシステム。
加圧媒体を利用し、油圧動力を発生させる、少なくとも１つのポンプ装置（111）、および
１つまたはそれ以上の充電回路に油圧動力を供給するため、１つまたはそれ以上の充電回路から加圧媒体を受け取るため、これらの動作の両方を同時に行うため、のいずれかのために、前記ポンプ装置を前記充電回路に１回またはそれ以上に同時に結合することが可能な制御および安全弁機構（124）も具備することを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のシステム。
前記ポンプ装置（111）が、サクションライン（119）および圧力ライン（118）を具備し、
前記制御および安全弁機構（124）が、前記圧力ライン（118）の圧力レベルを上昇させて既定の圧力レベルに維持するために、当該圧力ライン（118）を前記充電回路の１つに結合するように構成され、
前記制御および安全弁機構が更に、前記サクションライン（119）の圧力レベルを下降させて既定の圧力レベルに維持するために、当該サクションライン（119）を前記充電回路の１つに結合するように構成されたことを特徴とする、請求項９に記載のシステム。
Nを前記充電回路の数とし、Mを前記既定の作動室の数とし、NとMの両者を整数とするとき、当該既定の作動室の有効面積間の比率は、数列N^Mに従うことを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のシステム。
少なくとも１つのより高いレベルの充電回路、および少なくとも１つのより低いレベルの充電回路の圧力レベルが調整可能であり、
前記もたらされた力の総和の間の相対差も調整可能であり、
前記充電回路の圧力レベルは、最適化された方法で荷重（L）の制御に必要な前記力の総和に対応して設定されたことを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のシステム。
前記アクチュエータまたはアクチュエータ装置が、荷重の制御のため、１つまたはそれ以上の力の総和によって当該荷重を加速し、かつ１つまたはそれ以上の力の総和によって当該荷重を減速するよう設定されたことを特徴とする、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のシステム。
前記荷重の減速中、前記既定の作動室のうち少なくとも１つが、当該荷重の動的エネルギーを油圧動力に変換し、かつそれを前記充電回路のうち１つに供給するよう構成されたことを特徴とする、請求項１３に基づくシステム。
前記アクチュエータまたはアクチュエータ装置は、充電回路の油圧動力が別の充電回路の油圧動力に変換され得ることにより、圧力変換器（112）の一部として設定されたことを特徴とする、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のシステム。
前記システムが、油圧動力が少なくとも１つの充電回路から少なくとも１つの充電回路に移動され得る圧力変換器（112）も具備し、
少なくとも１つの高圧副充電回路（HPia）と、
油圧動力源である、少なくとも１つの低圧副充電回路（LPi、LPia）と、
荷重を形成する、少なくとも１つの補助アクチュエータまたは補助アクチュエータ装置と、
変位の原理で動作し、前記補助アクチュエータまたは補助アクチュエータ装置の中に位置する、少なくとも１つの補助作動室と、
前記副充電回路（HP1a、LP1a）が前記各補助作動室に順次結合させることが可能な制御回路（40）であって、各補助作動室が、前記副作動室に結合された副充電回路（HP1a、LP1a）に圧力および体積流量をもたらす能力があり、前記アクチュエータまたはアクチュエータ装置が、油圧動力を伝達するために前記補助アクチュエータまたは補助アクチュエータ装置を動かすように構成された、制御回路（40）と、を更に具備することを特徴とする、請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のシステム。
前記アクチュエータ（23）が、第１の可動部を具備し、
前記補助アクチュエータが、第２の可動部を具備し、
前記可動部が、前記アクチュエータおよび前記補助アクチュエータ間の運動を伝達するために連結されたことを特徴とする、請求項１６に記載のシステム。
既定の圧力レベルが互いに異なる、少なくとも3つの充電回路が、既定の各作動室および各補助作動室に順次結合され得ることを特徴とする、請求項１６または１７に記載のシステム。
制御回路（125、126）も具備し、それによって、前記高圧充電回路（HP1a）のうち少なくとも１つが前記アクチュエータ（23）の代わりに前記補助アクチュエータと結合可能であり、且つ、同時に、前記低圧副充電回路（LPia）のうち少なくとも１つが当該補助アクチュエータの代わりに当該アクチュエータ（23）と結合可能であり、および、前記低圧充電回路（LP1a）のうち少なくとも１つが当該アクチュエータ（23）の代わりに当該補助アクチュエータと結合可能であり、且つ、同時に、前記高圧副充電回路（HPia）のうち少なくとも１つが当該補助アクチュエータの代わりに当該アクチュエータと結合可能であり、圧力および体積流量が妨害なくもたらされることによって、往復運動が前記圧力変換器内でもたらされ得ることを特徴とする、請求項１６乃至１８のいずれか１項に記載のシステム。
前記アクチュエータ（23）および前記補助アクチュエータの可動部が、当該可動部を動かして前記既定の作動室およびそこに結合された前記充電回路に油圧動力をもたらす外部の動的エネルギー源に結合されたことを特徴とする、請求項１６乃至１９のいずれか１項に記載のシステム。
任意の充電回路をすべての前記既定の作動室のうちのいずれか１つに結合することを可能にする制御回路（126）を具備し、数種の選択自在の変換率を活用することによって、2つまたはそれ以上の充電回路から１つまたはそれ以上のその他の充電回路に、または１つまたはそれ以上の充電回路から2つまたはそれ以上のその他の充電回路に、または2つまたはそれ以上の充電回路から2つまたはそれ以上のその他の充電回路に、エネルギーを伝達することを可能にすることを特徴とする、請求項１６乃至２０のいずれか１項に記載のシステム。
アクチュエータまたはアクチュエータ装置によってもたらされた前記力の総和の前記制御のための少なくとも１つの制御器（24）であって、前記制御回路（40）を制御するために配置され、その入力として、もたらされるべき力の総和、荷重加速度、荷重速度または荷重位置の指針値（31）を有する少なくとも１つの制御器（24）を更に具備し、
前記制御器は、前記もたらされた分力が前記指針値（31）に対応するか又は密接に関連する力の総和を発生させる方法で、前記制御回路（40）によってなされた前記結合をその都度制御するように構成されたことを特徴とする、請求項１乃至２１のいずれか１項に記載のシステム。
前記制御回路（40）の状態は前記制御器に貯蔵され、当該状態の各々は前記制御回路の前記結合が１つの力の総和をもたらすことを示し、
前記制御器は、もたらされるべき前記力の総和の食い違った順序に比例的に対応する順序で、前記制御回路の前記状態を定めるように構成され、
前記制御器の出力は、各荷重状況における前記指針値（31）に対応する状態において前記制御回路を設定するための、当該制御回路に与えられるべき制御値（37、39）であることを特徴とする、請求項２２に記載のシステム。
前記制御回路（40）が、任意の充電回路（HPi、HPia、LPi、LPia）への接続も開放および閉鎖可能にする少なくとも１つの制御可能な制御インターフェース（9）を具備し、
もたらされるべき前記力の総和に対する故障した制御インターフェースの影響が重大であることにより、前記制御回路の状態が前記制御器の使用には選択されないことを特徴とする、請求項２３に記載のシステム。
前記制御回路（40）が、任意の充電回路（HPi、HPia、LPi、LPia）への接続も開放および閉鎖可能にする少なくとも１つの制御可能な制御インターフェース（9）を具備し、
前記制御インターフェースの障害の結果、前記制御器は、故障した制御インターフェースが依然として使用されている状況においてもたらされるべき前記力の総和の漸進的な順序に比例的に対応する新しい順序で、前記制御回路の状態を定めるように構成されたことを特徴とする、請求項２３に記載のシステム。
前記制御器は、前記制御インターフェースの前記状態を監視し、その状態が前記制御値に従った前記状態に対応するかどうかを検査し、且つ、当該制御インターフェースの故障状況があるかどうかを結論付けるために配置されたことを特徴とする、請求項２４または２５に記載のシステム。
前記作動室の状態は、前記制御器に貯蔵され、
前記状態の各々は、前記既定の作動室の前記結合が１つの力の総和をもたらすことを示し、
もたらされるべき前記力の総和の漸進的な順序に比例的に対応する順序で測定され、
前記制御値は、前記状態に対応することを特徴とする、請求項２２乃至２６のいずれか１項に記載のシステム。
既定の圧力レベルで体積流量を発生させ且つ受け取ることが可能な前記油圧動力源であり、圧力レベルが前記高圧および前記低圧の間にある、少なくとも１つの中間圧力充電回路（MPi、MPia）を更に具備し、
エネルギー損失を最小限に抑えるため、前記制御器が、作動室を前記媒体の前記充電回路にスロットルなしで結合するよう構成され、
前記作動室内に低圧がある場合は当該作動室の圧力が前記高圧に切り替わる前に、そして、当該作動室内に高圧がある場合は当該作動室の圧力が前記低圧に切り替わる前に、前記媒体圧力への前記結合が生じ、
前記状態変化に必要なエネルギーは、まず前記作動室又は充電回路から配管の寄生インダクタンスを経由して前記充電回路の動的エネルギーに結合され、その結果、当該作動室と前記高または低圧充電回路（HPi、LPi）とが最終的に結合を行う前に、当該作動室の圧力エネルギーに更に結合することを特徴とする、請求項１７乃至２７のいずれか１項に記載のシステム。
前記アクチュエータは、旋回装置に結合された荷重（L）の旋回運動を制御するための旋回装置（41）のアクチュエータ（45）であり、
少なくとも２つのアクチュエータ（45、46）があり、それらは前記荷重に影響を与える可変の合計モーメント（Mtot）をもたらし、
前記旋回装置が、前記アクチュエータによってもたらされた直線運動を前記荷重の旋回運動に変換するための部材（47）を更に具備することを特徴とする、請求項１乃至２８のいずれか１項に記載のシステム。
スロットルなしの制御方法により実現される前記力制御または力調整アクチュエータは、ポンプモーターのアクチュエータ（50、51、52、53）であり、それによって、回転方向と反対方向を持つ荷重モーメントが、駆動モーターなどの外部のエネルギー源に結合された駆動軸にもたらされ、
前記アクチュエータが、同一ウォブラに結合された他のアクチュエータとの組み合わせによりポンプとしての機能を果たすことを特徴とする、請求項１乃至１８のいずれか１項に記載のシステム。
前記アクチュエータは、回転装置と結合された荷重を回転させる運動を制御するための回転装置のアクチュエータ（50、51、52、53）であり、
アクチュエータの数は少なくとも２つであり、
前記回転装置が、前記アクチュエータによってもたらされる直線運動を、前記荷重を回転させる運動に変換するための部材（54、55）を更に具備することを特徴とする、請求項１乃至３０のいずれか１項に記載のシステム。
荷重の旋回運動を制御するための旋回装置であって、
荷重（L）に影響を与える力の総和が、当該荷重（L）の旋回運動の制御にもたらされ得る、少なくとも２つのアクチュエータ（45、46）またはアクチュエータ装置と、
変位の原理によって動作し、前記アクチュエータまたはアクチュエータ装置に位置する、少なくとも２つの作動室と、
前記アクチュエータまたはアクチュエータ装置によってもたらされる運動を前記荷重の旋回運動に変換するための、及び、もたらされた前記力の総和を前記荷重に影響を与える合計モーメント（Mtot）に変換するための部材（45、46、47）と、を具備する旋回装置において、
前記旋回装置が、
既定の圧力レベルで体積流量を発生させ、かつ受け取る能力の両方を持つ油圧動力源である、少なくとも１つの高圧充電回路（HPi、HPia）と、
既定の圧力レベルで体積流量を発生させ、かつ受け取る能力の両方を持つ油圧動力源である、少なくとも１つの低圧充電回路（LPi、LPia）と、
前記作動室に属する、少なくとも２つの既定の作動室と、
前記高圧充電回路（HPi、HPia）のうち少なくとも１つ、および前記低圧充電回路（LPi、LPia）のうち少なくとも１つを、既定の作業室に順次結合させることが可能な制御回路（40）と、を更に具備し、
既定の各作動室が、当該既定の作動室に結合されるべき前記充電回路（HPi、HPia、LPi、LPia）の既定の圧力レベルに対応する分力をもたらす能力をもち、
各分力が、他の既定の作動室によってもたらされた分力との組み合わせにより、前記力の総和の少なくとも１つを発生させる、旋回装置。
前記旋回装置が、前記作動室に属する少なくとも4つの既定の作動室を具備し、
Nを前記充電回路の数とし、Mを前記既定の作動室の数とし、NとMの両者を整数とするとき、当該既定の作動室の有効面積間の比率は、数列N^Mに従うことを特徴とする、請求項３２に記載の旋回装置。
前記アクチュエータまたはアクチュエータ装置は、同位置で反対方向に力の総和をもたらす並列のシリンダアクチュエータであり、
前記旋回装置は、対応する合計モーメント（Mtot）に前記力の総和を変換することが可能な旋回歯車を具備し、
前記アクチュエータおよびアクチュエータ装置が、前記旋回歯車の反対側に位置することを特徴とする、請求項３２または３３に記載の旋回装置。
前記旋回装置は、当該旋回装置の力制御に提供され、前記制御回路（40）を制御するように構成され、もたらされるべき力の総和の指針値（31）を入力データとして持つ、少なくとも１つの制御器（24）を更に具備し、
前記制御器が更に、もたらされた分力が前記指針値（31）に対応するか又は密接に関連する力の総和を発生させる方法で、前記制御回路（40）によってなされた前記結合をその都度制御するように構成されたことを特徴とする、請求項３２乃至３４のいずれか１項に記載の旋回装置。
荷重の回転を制御するための回転装置であって、
荷重（L）に影響を与える合計モーメント（Mtot）が当該荷重（L）の旋回運動の制御のためにもたらされ得る少なくとも２つのアクチュエータ（50、51、52、53）またはアクチュエータ装置と、
変位の原理によって動作し、前記アクチュエータまたはアクチュエータ装置の中に位置する少なくとも２つの作動室と、
前記アクチュエータまたはアクチュエータ装置によってもたらされる運動を前記荷重を回転させる運動に変換するための部材（54、55）と、を具備する回転装置において、
既定の圧力レベルで体積流量を発生させ、かつ受け取る能力の両方を持つ油圧動力源である、少なくとも１つのより高圧充電回路（HPi、HPia）と、
既定の圧力レベルで体積流量を発生させ、かつ受け取る能力の両方を持つ油圧動力源である、少なくとも１つのより低圧充電回路（LPi、LPia）と、
前記作動室に属する、少なくとも２つの既定の作動室と、
前記高圧充電回路（HPi、HPia）のうち少なくとも１つ、および、低圧充電回路（LPi、LPia）のうち少なくとも１つを、既定の各作動室に順次結合させることが可能な制御装置（40）と、を更に具備し、
既定の各作動室が、前記既定の作動室に結合されるべき前記充電回路（HPi、HPia、LPi、LPia）の前記既定の圧力レベルに対応する分力（FA、FB、FC、FD）をもたらす能力を持ち、
各分力が、他の既定の作動室によってもたらされた分力との組み合わせにより、前記合計モーメントのうち少なくとも１つを発生させる、回転装置。
前記回転装置が、少なくとも4つの前記アクチュエータまたはアクチュエータ装置、および、少なくとも4つの前記既定の作動室を具備することを特徴とする、請求項３６に記載の回転装置。
Nを前記充電回路の数とし、Mを前記既定の作動室の数とし、NとMの両者を整数とするとき、当該既定の作動室の有効面積間の比率は、数列N^Mに従うことを特徴とする、請求項３６または３７に記載の回転装置。
前記回転装置は、当該回転装置の力制御に提供され、前記制御回路（40）を制御するため構成され、もたらされるべき合計モーメントの指針値（31）を入力データとして持つ、少なくとも１つの制御器（24）を更に具備し、
前記制御器が、もたらされた分力が前記指針値（31）に対応するか又は非常に関連する合計モーメントを発生させることにより、前記制御回路（40）によってなされた結合をその都度制御するように構成されたことを特徴とする、請求項３６乃至３８のいずれか１項に記載の回転装置。
前記作動室のうち少なくとも１つが、前記荷重の旋回運動中、油圧動力をもたらし、それを前記既定の充電回路のうち１つに供給するように構成されたことを特徴とする、請求項３６乃至３９のいずれか１項に記載の回転装置。
加圧媒体システムにおける方法であって、当該システムが、
荷重に影響を与える力の総和（Fcyl）をもたらすことが可能な手段による、少なくとも１つのアクチュエータ（23）またはアクチュエータ装置と、
変位の原理によって動作し、前記アクチュエータまたはアクチュエータ装置の中に位置する、少なくとも２つの作動室と、を具備する、方法において、
前記システムが、
既定の圧力レベルで体積流量を発生させ、かつ受け取る能力の両方を持つ油圧動力源である、少なくとも１つのより高圧充電回路（HPi、HPia）と、
既定の圧力レベルで体積流量を発生させ、かつ受け取る能力の両方を持つ油圧動力源である、少なくとも１つの低圧充電回路（LPi、LPia）と、
前記作動室に属する、少なくとも２つの既定の作動室と、
前記高圧充電回路（HPi、HPia）のうち少なくとも１つ、および、前記低圧充電回路（LPi、LPia）のうち少なくとも１つを、既定の各作動室（19、20、21、22）に順次結合させることが可能な制御回路（40）と、を更に具備し、
前記方法は、
既定の各作動室（10、20、21、22）において、前記既定の作動室に結合されるはずの前記充電回路（HPi、HPia、LPi、LPia）の前記既定の圧力レベルに対応する分力（FA、FB、FC、FD）を生成する工程と、
各分力で、他の既定の作動室によってもたらされた分力との組み合わせにより、前記力の総和のうち少なくとも１つを発生させる工程と、を具備する、方法。
前記システムはまた、アクチュエータまたはアクチュエータ装置によってもたらされる前記力の総和の前記制御のための少なくとも１つの制御器（24）であって、前記制御回路（40）を制御するために配置され、その入力データとして、もたらされるべき力の総和、荷重加速度、荷重速度または荷重位置の指針値（31）を有する少なくとも１つの制御器（24）も具備し、
前記方法は、もたらされた分力が前記指針値（31）に対応するか又は密接に関連する力の総和を発生させる方法で、前記制御回路（40）によってなされた前記結合をその都度制御するために前記制御器を使用する工程を更に具備することを特徴とする、請求項４１に記載の方法。
加圧媒体システム制御のための制御器であって、当該加圧媒体システムが、
荷重に影響を与える力の総和（Fcyl）をもたらすことが可能な、少なくとも１つのアクチュエータ（23）またはアクチュエータ装置と、
変位の原理によって動作し、前記アクチュエータまたはアクチュエータ装置の中に位置する、少なくとも２つの作動室と、を具備する制御器において、
前記加圧媒体システムは、
既定の圧力レベルで体積流量を発生させ、かつ受け取る能力の両方を持つ油圧動力源である、少なくとも１つのより高圧充電回路（HPi、HPia）と、
既定の圧力レベルで体積流量を発生させ、かつ受け取る能力の両方を持つ油圧動力源である、少なくとも１つの低圧充電回路（LPi、LPia）と、
前記作動室に属する、少なくとも２つの既定の作動室（19、20、21、22）と、
前記高圧充電回路（HPi、HPia）のうち少なくとも１つ、および前記低圧充電回路（LPi、LPia）のうち少なくとも１つを、既定の各作業室（19、20、21、22）に順次結合させることが可能な制御回路（40）であって、対応する分力が既定の各作動室内にもたらされること可能な、制御回路（40）と、を更に具備し、
前記制御器は、
もたらされるべき前記力の総和、荷重加速度、荷重速度または荷重位置の指針値（31）である入力に基づいて、前記制御回路（40）を制御し、
前記既定の作動室が前記指針値（31）に対応するか又は密接に関連する力の総和を発生させて、数種のもたらされた分力の組み合わせが前記力の総和を発生させる方法で、前記制御回路（40）によってなされた前記結合をその都度制御するように構成されたことを特徴とする、制御器。
前記制御回路（40）の状態が前記制御器に貯蔵され、当該状態の各々は当該制御回路の前記結合が１つの力の総和をもたらすことを示し、
前記制御器は、もたらされるべき前記力の総和の漸進的な順序に比例的に対応する順序で前記制御回路の状態を設定するように構成され、
前記制御器の出力は、各荷重状況における前記指針値（31）に対応する状態で前記制御回路の設定のために当該制御回路に与えられるべき制御値（37、39）であることを特徴とする、請求項４３に記載の制御器。
前記既定の作動室の状態が前記制御器に貯蔵され、当該状態の各々はアクチュエータの前記既定の作業室の前記結合が１つの力の総和をもたらすことを示し、当該状態に対応する制御値はもたらされるべき前記力の和の漸進的な順序に比例的に対応する順序で測定されることを特徴とする、請求項４３または４４に記載の制御器。