JP2017015130A - 流体回路 - Google Patents

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【課題】シリンダ内の圧力流体のエネルギーを有効に再利用できる負荷を駆動するシリンダ装置のための流体回路を提供する。【解決手段】圧力流体源2と、前記圧力流体源2からの供給される圧力流体の供給先を切り換える切換弁4と、前記切換弁4の切換状態に応じて前記圧力流体がピストン5-3で仕切られた第1室5-1又は第2室5-2に供給されるシリンダ装置5と、前記第1室5-1に前記圧力流体が供給されるときに、前記第2室5-2に連通し当該第2室5-2内からの圧力流体の一部を蓄圧する第1のアキュムレータ27と、前記第1のアキュムレータ27に流体的に並列接続され、前記第1室5-1に前記圧力流体が供給されるときに、前記第2室5-2に連通し当該第2室5-2内からの前記圧力流体の一部を用いて圧力流体を増圧する増圧器42と、前記増圧器42により増圧された前記圧力流体を蓄圧する第2のアキュムレータ43とを備えた。【選択図】図2

Description

本発明は、シリンダ内に圧力流体を流入させピストンを駆動させる流体回路、特にピストンの戻り圧力流体をアキュムレータに蓄圧することにより圧力流体のエネルギーを有効に利用する流体回路に関する。
従来から車両、建設機械、産業用機械等を駆動するために、油圧等の圧力流体をシリンダ内に流入させ、ピストンを移動させて負荷を駆動する流体回路が用いられている。ピストンの戻し操作に伴い、シリンダから排出される圧力流体をアキュムレータに蓄え、圧力流体のエネルギーを回収することも行われている。
このような流体回路の例として、特許文献1に示される油圧回路の一例について説明する。図10を参照して、油圧回路は、駆動機構1、メイン回路用の油圧ポンプ2と、パイロット回路用の油圧ポンプ3と、方向切換弁4と、シリンダ装置5と、油圧リモコン弁6と、電磁切換弁26と、アキュムレータ27と、コントローラ28とから主に構成されている。
油圧リモコン弁6の操作レバー6−1を縮み方向Cに操作して、切換弁4が縮み位置4Cに切り換わると、ポンプ2からの圧油はシリンダ装置5の第1油室5−1に流入し、第2油室5−2内の油が油路23を通って切換弁4を介してタンク11に排出される。このとき、圧力センサ10からの電気信号がコントローラ28に入力され、電磁切換弁26は蓄圧位置26Cに切り換えられ、油路23の排出油の一部が油路30を通ってアキュムレータ27に蓄圧される。
次に、油圧リモコン弁6の操作レバー6−1を伸び方向Eに操作すると、切換弁4が伸び位置4Eに切り換わり、油圧ポンプ2からの圧油は油路12、15、23を通ってシリンダ装置5の第2油室5−2に流入し、第1油室5−1内の油は切換弁4を介してタンク11に排出される。このとき、圧力センサ9からの電気信号がコントローラ28に入力され、電磁切換弁26は放圧位置26Eに切り換えられ、アキュムレータ27内の蓄圧油が油路30、29を通って油路23に合流し、シリンダ装置5の第2油室5−2に供給され、すなわち回生される。同時にコントローラ28からの電気信号により、駆動機構1の駆動力が低減される。これにより、アキュムレータ27が無い場合に比べ、駆動機構1の動力を低減しつつ同等のシリンダ伸び速度を得ることが可能となり、結果としてシステムの省エネを図ることができる。
特開平4−120324号公報(図2)
特許文献1に開示された油圧回路は省エネを図れるものの、例えば、図1に示すような油圧ショベルのブーム5Aのシリンダ装置5に用いると次のような問題あることが判明した。バケット内に土砂等が入っていない空の状態かつバケットが空中にある状態にて、操作レバー6−1を縮み方向Cに操作してブーム5Aの下げ動作を行ったとき、アキュムレータ27に蓄積される圧力Pdownは、式1に示すようにピストン5−3のロッドに掛かる負荷Wをシリンダ装置5のピストン5−3のヘッドの断面積SHEADで除した値となる。
Pdown=W/SHEAD(式1)
ここで、負荷Wはブーム、アーム、バケット、各シリンダ等の自重により発生するモーメントによるものである。また、油路23、29、30及び電磁切換弁26内の圧力損失は無視する。
次に、バケット内に土砂が入っている状態又は掘削作業等でバケットに外力が加わっている状態、すなわちピストン5−3のロッドに加わる荷重W’(W’>W)にて、操作レバー6−1を伸び方向Eに操作してシリンダ装置5を伸び方向への動作を行ったとき、ポンプ2からシリンダ装置5の第2油室5−2に供給される圧油の圧力Pupは、式2に示すようになる。この場合、アキュムレータ27に蓄圧されている圧力Pdownは、油路23の圧力よりも低いため、回生させることができないとう問題があり、圧油の利用に改善の余地があった。
Pup=W’/SHEAD(>Pdown)(式2)
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、シリンダ内の圧力流体のエネルギーを有効に再利用できる流体回路を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の流体回路は、
圧力流体を供給する圧力流体源(2)と、
前記圧力流体源(2)からの供給される圧力流体の供給先を切り換える方向切換弁(4)と、
前記方向切換弁(4)の切換状態に応じて前記圧力流体がピストン(5-3)で仕切られた第1室(5-1)又は第2室(5-2)に供給されるシリンダ装置(5)と、
前記第1室(5-1)に前記圧力流体が供給されるときに、前記第2室(5-2)に連通し当該第2室(5-2)内からの圧力流体の一部を蓄圧する第1のアキュムレータ(27)と、
前記アキュムレータ(27)に流体的に並列接続され、前記第1室(5-1)に前記圧力流体が供給されるときに、前記第2室(5-2)に連通し当該第2室(5-2)内からの前記圧力流体の一部を用いて圧力流体を増圧する増圧器(42)と、
前記増圧器(42)により増圧された前記圧力流体を蓄圧する第2のアキュムレータ(43)と
を備えたことを特徴としている。
この特徴によれば、圧力流体源から第1室に供給される圧力流体の圧力が低く、第2室からシリンダ装置外に供給される圧力流体の圧力が低い場合であっても、当該圧力流体を用いて圧力流体を増圧し、増圧された圧力流体を負荷に使用可能な状態で第2のアキュムレータに蓄圧することができるため、シリンダ装置内の圧力流体のエネルギーを有効に再利用できる。
前記第2室(5-2)から前記第1のアキュムレータ(27)と前記増圧器(42)とに供給する前記圧力流体の流量の配分を制御する制御弁(39)を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、制御弁の制御量を調整することで、第2室から増圧器と第1のアキュムレータに供給される圧力流体の流量を所望の割合に分けることができる。
前記第1のアキュムレータ(27)は蓄圧された圧力流体を前記シリンダ装置の駆動に再利用するものであって、前記第1のアキュムレータ(27)と、前記第2のアキュムレータ(43)とは、第2切換弁(56)を介して接続されていることを特徴としている。
この特徴によれば、第2のアキュムレータの圧力流体により第1のアキュムレータを蓄圧することができるため、第1のアキュムレータの圧力流体を利用できる機会を高められる。
前記第2のアキュムレータ(43)の圧力が前記第1のアキュムレータ(27)の圧力よりも高い場合に前記第2切換弁(56)により前記第2のアキュムレータ(43)と前記第1のアキュムレータ(27)とを接続することを特徴としている。
この特徴によれば、第2のアキュムレータの圧力と第1のアキュムレータの圧力を比較し、第2切換弁を制御するため、無駄に第2切換弁を開閉させることがない。
前記圧力流体源(2)から前記第2室(5-2)に圧力流体を供給する場合において、前記ピストン(5-3)を駆動させる指令値が所定の値以上のときに、前記第2切換弁(56)により前記第2のアキュムレータ(43)と前記第1のアキュムレータ(27)とを接続することを特徴としている。
この特徴によれば、ピストンを駆動させる指令値が所定の値未満のときには、第1のアキュムレータの圧力流体によりピストンを駆動させることができるとともに、第2切換弁は閉じた位置とされているため、第2のアキュムレータの圧力流体を無駄に消費することがない。
前記第1のアキュムレータ(27)及び前記第2のアキュムレータ(43)は、それぞれ、第1、第3切換弁(26,62)を介して前記第2室(5-2)に接続され、個別に蓄圧された圧力流体を当該第2室(5-2)に供給可能とされていることを特徴としている。
この特徴によれば、第1、第2のアキュムレータに蓄圧された圧力流体を互いに干渉することなく選択的に個別に利用することができるから、第2室に対する制御態様を多様化できる。
前記第2室(5-2)から供給される前記圧力流体の圧力が第1基準値以下のときに当該圧力流体を前記増圧器(42)に供給することを特徴としている。
この特徴によれば、第2室から供給される圧力流体の圧力が低くても高い圧力の圧力流体を蓄圧することができる。
前記第2室(5-2)から供給される前記圧力流体の圧力が前記第1基準値よりも大きい第2基準値以上のときに当該圧力流体の前記増圧器(42)への供給を停止することを特徴としている。
この特徴によれば、第2室から供給される圧力流体の圧力が第2基準値以上のときに、圧力流体を増圧することがないため、圧力流体の圧力が十分に高い場合に不必要乃至効率の悪い増圧を減らすことができる。
前記第2室(5-2)から供給される前記圧力流体の圧力を検出する圧力センサ(59)を有することを特徴としている。
この特徴によれば、第2室から供給される圧力流体の圧力を検出するため、正確に増圧の有無を判断することができ、第2のアキュムレータの圧力流体を用いた動作に備えることができる。
前記第2室(5-2)と前記増圧器(42)の間に比例制御弁(39)が設けられており、当該比例制御弁(39)は、前記ピストン(5-3)を移動させる指令値に応じてその開度が制御されることを特徴としている。
この特徴によれば、ピストンを移動させる指令値が小さい場合に比例制御弁により流量を絞ることで、ピストンが急激に移動することを抑制できる。
実施例1の油圧ショベルの側面図である。 実施例1の油圧回路を説明する図である。 実施例1におけるレバー操作量とパイロット二次圧の関係を説明する図である。 実施例1におけるレバー操作量等と優先流量の関係を説明する図である。 実施例1におけるレバー操作量と電気信号の関係を説明する図である。 実施例1における流量調整弁の流入流量と優先流量の関係を説明する図である。 実施例1におけるレバー操作量とピストンのロッドスピードの関係を説明する図である。 実施例1におけるレバー操作量と方向切換弁の開口面積の関係を示す図である。 実施例2の油圧回路を説明する図である。 従来の油圧回路を説明する図である。
本発明に係る流体回路を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
実施例1に係る流体回路として油圧ショベルの油圧回路を例として、図1から図8を参照して説明する。
図1を参照して、油圧ショベルは、土砂等を収容するバケット、バケットにリンク結合されたアーム、アームにリンク結合されたブーム5A、これらを油圧により駆動するバケットシリンダ装置、アームシリンダ装置、ブームシリンダ装置5(単にシリンダ装置5ともいう。)を有している。以下、ブームシリンダ装置5に用いる油圧回路(流体回路)について説明する。
図2を参照して、油圧回路は、エンジンや電動モータといった駆動機構1により駆動されるメイン回路用の可変の油圧ポンプ2と、パイロット回路用の油圧ポンプ3と、方向切換弁4(切換弁4ともいう。)と、シリンダ装置5と、油圧リモコン弁6と、リリーフ弁7、8、49、50と、圧力センサ9、10、53、54、59と、タンク11と、電磁切換弁26(第1切換弁)と、アキュムレータ27、43(第1のアキュムレータ、第2のアキュムレータ)と、コントローラ28と、油路12〜25、37、40、47〜48、51、52、58と、電気信号ライン31〜36、逆止弁38、45、46、57、流量調整弁39(制御弁、比例制御弁)、電磁切換弁41、56(第2切換弁)、増圧回路44とから主に構成されている。
油圧ポンプ2と油圧ポンプ3は、駆動機構1と連結されていて駆動機構1からの動力によって回転し、下流側へ圧油を供給する。油圧ポンプ2から吐出された圧油は油路12、13、15を通って切換弁4に流入する。切換弁4は6ポート3位置タイプのオープンセンタ型切換弁で、その中立位置では、油圧ポンプ2から吐出された圧油は全量が油路14を通ってタンク11に流れる。
油圧ポンプ3から吐出された圧油は油路18を通って油圧リモコン弁6に供給される。油圧リモコン弁6は、可変型の減圧弁で操作レバー6−1を前後に操作することにより、減圧された2次圧が信号油路21又は22を通って切換弁4の信号ポート4−1又は4−2に供給される。操作レバー6−1を伸び方向E又は縮み方向Cに操作すると、図3に示すような、レバー操作量に比例した2次圧が切換弁4の信号ポート4−1又は4−2に供給され、切換弁4は「伸び位置4E」又は「縮み位置4C」に切り換わる。尚、ポンプ3より吐出された圧油の内、油圧リモコン弁6から各信号ポート4−1,4−2に供給されない余剰油はすべて油路19、リリーフ弁8及び油路20を通ってタンク11へ排出される。また、リリーフ弁7を設け、シリンダ装置5内のピストン5−3のロッドが伸び終端又は縮み終端に達した際やシリンダに急激な負荷が加わり回路内の油が閉塞状態となって異常高圧になった際に、高圧油を油路16、17及びリリーフ弁7を通してタンク11に排出し、回路内の油機が破損するのを防ぐようになっている。電磁切換弁26は2ポート3位置タイプのノーマルクローズ型電磁切換弁で26C及び26Eの位置において逆止弁を内蔵している。
流量調整弁39は、油路C1に絞りC2が設けられるとともに、油路C1から油路C3が分岐し油路C3に可変絞りC4が設けられている。流量調整弁39は、コントローラ28からの電気信号により、優先流量を可変的に分流させることができる圧力補償型電磁比例制御式の流量調整弁であり、図4に示すような流量制御特性を有しており、コントローラ28から電気信号が入力されていない時は、優先流量はゼロであり、コントローラ28からの電気信号に比例して優先流量が増減できるようになっている。また、余剰油は絞りC2から切換弁4に流れるようになっている。
増圧回路44は、電磁切換弁41と、増圧器42と、アキュムレータ43とから主に構成されている。コントローラ28からの電気信号により、電磁切換弁41のオン/オフを繰り返すことにより、増圧器42のケース42−1内に内封されているピストン42−2が往復動することで、ピストン先端部の油室42−3内にタンク11から油路、逆止弁45を通して油を吸い込み、これを逆止弁46及び油路47、48を通してアキュムレータ43に押し込むという動作を繰り返すことにより、アキュムレータ43内に圧油を蓄圧する。ここで、ピストン42−2は、大径部と小径部とからなっており、所謂、パスカルの原理により、油室42−4内の負荷圧力によりその断面積の比の割合で油室42−3内の圧力が増圧されるようになっている。尚、増圧器42として、差圧形のピストン42−2を用いる例について説明したが、他の形式の増圧器(例えば第2油室5−2から供給される圧力流体自体を増圧する形式の増圧器)であってもよい。
また、リリーフ弁49及び50を設け、シリンダ装置5内やアキュムレータ43内が異常高圧になった際に、高圧油を油路51、52を通してタンク11に排出し、アキュムレータ43を含む、回路内の油機が破損するのを防ぐようになっている。また、電磁切換弁56は、ノーマルクローズ形2ポート2位置タイプの切換弁で、コントローラ28からの電気信号により切り換わり、アキュムレータ43内の蓄圧油を油路47、逆止弁57及び油路58を介してアキュムレータ27に供給可能とされている。
<伸び操作>
操作レバー6−1を伸び方向Eに操作すると切換弁4が伸び位置4Eに切り換わってポンプ2からの圧油は油路12、15、37、逆止弁38及び油路23を通ってシリンダ装置5の第2油室5−2に流入する。この時、圧力センサ9からの電気信号がコントローラ28に入力され、コントローラ28から電気信号が電気信号ライン32を通って電磁切換弁26に入力され、電磁切換弁26は伸び位置(放圧位置)26Eに切り換わり、アキュムレータ27内の蓄圧油(蓄圧のメカニズムは後述する。)が油路30及び29を通って油路23に合流し、シリンダ装置5の第2油室5−2に供給され、すなわち回生される。この時、同時にコントローラ28より、電気信号が電気信号ライン33を通って駆動機構1に入力され、駆動力が低減される。これにより、駆動機構1の動力を低減しつつ、同等のシリンダ伸び速度を得ることが可能となり、結果としてシステムの省エネを図ることができる。尚、流量調整弁39は、操作レバー6−1を伸び方向Eに操作した場合は切り換わらない。
<縮め操作>
油圧リモコン弁6の操作レバー6−1を縮み方向Cに操作して切換弁4が縮み位置(蓄圧位置)4Cに切り換わると、ポンプ2からの圧油は油路12、15、24を通ってシリンダ装置5の第1油室5−1に流入する。この時、パイロット信号油路22上に設置されている圧力センサ10からの電気信号がコントローラ28に入力されることにより、予めコントローラに実装されている演算回路によって電気信号が電気信号ライン31を通って電磁切換弁26に入力され、電磁切換弁26は縮み位置(蓄圧位置)26Cに切り換わり、第2油室5−2内の排出油の一部が油路30を通ってアキュムレータ27に蓄圧される。同様にして、図5に示すような操作レバー6−1の操作量に応じた電気信号が電気信号ライン35を通って流量調整弁39のソレノイド39−1に入力され、流量調整弁39は縮み位置39Cに切り替わり、第2油室5−2内の圧油が油路23、流量調整弁39、切換弁4及び油路25を通ってタンク11に排出されるとともに、流量調整弁39で操作レバー6−1の操作量に応じた量に分流された圧油が増圧器42に供給される。
増圧回路44に入力される圧油を用いた増圧作用により、タンク11からの油を当該入力された圧油の圧力Pdown(式1にて前述したもの。)よりも高い圧力Phに増圧し、圧力Phの圧油がアキュムレータ43に蓄圧される。例えば、Ph>Pdownの場合に、圧力センサ53及び54からの電気信号がコントローラ28に入力されると、コントローラ28から電気信号が電気信号ライン36を通って電磁切換弁56に入力されて切り換わることにより、アキュムレータ43内の圧油が逆止弁57及び油路58を通ってアキュムレータ27に合流されて、アキュムレータ27はPdown’に増圧される。
例えば、アキュムレータ27内の目標圧力Pdown’>Pup(式2にて前述したもの。)とするとともに、これを実現できるように、アキュムレータ43の圧力Phを用いる。このようにすると、バケット内に土砂が入っている状態又は掘削作業等でバケットに外力が加わっている状態で、可変のポンプ2から第2油室5−2に供給される油の圧力がPupである場合であっても、アキュムレータ27内の蓄圧油をシリンダ装置5の第2油室5−2内に回生させることが可能となる。尚、アキュムレータ27及び43に蓄圧する目標圧力は用途に応じて適宜決めればよい。
ここで、切換弁4は、図8に示すようなレバー操作量に応じた開口特性を有しており、例えばブーム下げ操作時のシリンダ装置5の第2油室5−2からタンク11への戻り油を制御して、ピストン5−3のロッドのスピードコントロールをしている。切換弁4とシリンダ装置5との間に流量調整弁39を挿入することにより、切換弁4の開口特性を利用できない場合も考慮する必要がある。
これに対処するために、上述したとおり、図4に示すような流量制御特性を有する圧力補償型電磁比例制御式の流量調整弁39を用い、図4に示すようにブーム下げレバー操作量に対し、なめらかに流量調整弁39の優先流量を増加するように制御している(優先流量は、レバー操作量が少ない領域では増加率が少なく(傾きが小さく)、レバーの操作量が大きい領域では増加率が急増し(傾きが大きく)、レバー操作量が更に大きい領域では再び増加率が小さく(傾きが小さく)なるように制御している)ので、シリンダ装置5のピストン5−3のロッドスピードを良好にコントロールできる(図7の実線を参照。)。
一方、図6に示すような外部からの信号により流量制御ができない一定の優先流量Sを分流するタイプの流量調整弁を用いた場合、優先流量S以下の流量域では、第2油室5−2から流量調整弁に向かう戻り油は絞られることなく流量調整弁39を介して下流の増圧回路に流れることとなり、ブーム下げレバー操作に応じてロッドの退縮スピードをコントロールすることができない。そのため、ブーム下げ操作時のブーム下げ操作レバーによる良好なシリンダ装置のスピードコントロールができず、ロッド動き始めのスピードの急激な変化によるブーム下げ操作性の悪化を招く恐れがある(図7の破線を参照。)。
ここで、アキュムレータ27と、アキュムレータ43とは、電磁切換弁56を介して接続されている。そのため、アキュムレータ43の圧油によりアキュムレータ27を蓄圧することができるため、アキュムレータ27の圧油を回生に利用できる機会を高められる。
また、アキュムレータ43の圧力とアキュムレータ27の圧力を比較し、電磁切換弁56を制御するため、無駄に電磁切換弁56を開閉させることがない。
また、第2油室5−2から供給される圧油の圧力を検出する圧力センサ59を有するため、可変のポンプ2の指令値から第2油室5−2から供給される圧油の圧力を推測する場合等の推測値に比較し、正確に増圧の有無を判断することができ、アキュムレータ43の圧油を用いた回生等の動作に備えることができる。
実施例1の変形例として、流量調整弁39により、第2油室5−2からアキュムレータ27と増圧器42に供給する圧油の流量の配分を制御するようにしてもよい。この場合、第2油室5−2から増圧器42とアキュムレータ27に供給される圧油の流量を所望の割合に分けることができる。
また、ポンプ2から第2油室5−2に圧油を供給する場合において、ピストン5−3を駆動させる指令値が所定の値以上のときに、電磁切換弁56によりアキュムレータ43とアキュムレータ27とを接続するようにしてもよい。ピストン5−3を駆動させる指令値が所定の値以上のときにアキュムレータ43の圧油を利用できるとともに、ピストン5−3を駆動させる指令値が所定の値未満のときには、アキュムレータ27の圧油によりピストン5−3を駆動させることができるとともに、電磁切換弁56は閉鎖されているため、アキュムレータ43の圧油を無駄に消費することがない。
また、第2油室5−2から供給される圧油の圧力が第1基準値以下のときに圧油を増圧器42に供給するようにしてもよい。この場合、第2油室5−2から供給される圧油の圧力が低くても、第1基準値よりも高い圧力の圧油を蓄圧することができる。
また、第2油室5−2から供給される圧油の圧力が第1基準値よりも大きい第2基準値以上のときに増圧器42への圧油の供給を停止するようにしてもよい。この場合、第2油室5−2から供給される圧油の圧力が第2基準値以上のときに、圧油を増圧することがないため、第2油室5−2から供給されアキュムレータ27に蓄圧される圧油の圧力が十分に高い場合に不必要乃至効率の悪い増圧を減らすことができる。さらに、第1基準値よりも大きい第2基準値を設け、第1基準値と第2基準値との間が不感帯となり、第2油室5−2の圧力が変動しても増圧器42が過度にオンオフを繰り返すことを抑制できる。
また、電磁切換弁41として2位置タイプの切換弁として説明したが、流量調整弁39をタンク11に直接接続する位置を追加した3位置タイプの切換弁としてもよい。または、電磁切換弁41の上流又は下流に、流量調整弁39をタンク11に直接接続する位置と、上流下流の油路を接続する位置を有する2位置タイプの切換弁を追加してもよい。このようにすることで、第2油室5−2の圧油を迅速に排出したい場合に対処することができる。
次に、実施例2に係る液圧回路につき、図9を参照して説明する。尚、前記実施例1と同一構成で重複する構成を省略する。実施例1では、Ph>Pdownの場合に電磁切換弁56を切り換えて、アキュムレータ43に蓄圧された圧油を供給し、アキュムレータ27をPdown’と高圧にした上で、シリンダ装置5の第2油室5−2内に回生させる場合について説明したが、図9に示すように、アキュムレータ43をアキュムレータ27に合流させずに、電磁切換弁62(第3切換弁)を切り換えて、逆止弁63、油路60を通して、直接シリンダ装置5の第2油室5−2に、圧力Pupより高い圧力Phなる圧油を供給し、回生させてもよい。このようにしたため、アキュムレータ27、43に蓄圧された圧油を互いに干渉することなく選択的に個別に利用することができるから、第2油室5−2に対する制御態様を多様化できる。
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
上述の実施例では、流体回路として、油圧ショベル用の油圧回路について説明したが、油圧ショベル以外の産業機器、車両等の流体回路であってもよい。流体回路に用いる流体として油以外の液体や気体であってもよい。
また、増圧回路44を縮み動作Cのときのみ作用するように流量調整弁39を切り換えるようにしたので、主に縮み動作Cのときに負荷Wが小さいことが多い油圧ショベル等にとって油圧回路が大型化、複雑化することなく好適である。一方、エネルギー回収を更に効率化する場合には、伸び動作Eのときにも増圧回路44が作動するように流量調整弁39が接続される回路構成としてもよい。
2 ポンプ
4 方向切換弁
5 ブームシリンダ装置(シリンダ装置)
5−1 第1油室(第1室)
5−2 第2油室(第2室)
5−3 ピストン
6−1 操作レバー
26 電磁切換弁(第1切換弁)
27 アキュムレータ(第1のアキュムレータ)
39 流量調整弁(制御弁、比例制御弁)
43 アキュムレータ(第2のアキュムレータ)
44 増圧回路
56、61 電磁切換弁(第2切換弁、第3切換弁)

Claims (10)

  1. 負荷を駆動するシリンダ装置のための流体回路であって、
    圧力流体を供給する圧力流体源と、
    前記圧力流体源からの供給される圧力流体の供給先を切り換える方向切換弁と、
    前記方向切換弁の切換状態に応じて前記圧力流体がピストンで仕切られた第1室又は第2室に供給されるシリンダ装置と、
    前記第1室に前記圧力流体が供給されるときに、前記第2室に連通し当該第2室内からの圧力流体の一部を蓄圧する第1のアキュムレータと、
    前記第1のアキュムレータに流体的に並列接続され、前記第1室に前記圧力流体が供給されるときに、前記第2室に連通し当該第2室内からの前記圧力流体の一部を用いて圧力流体を増圧する増圧器と、
    前記増圧器により増圧された前記圧力流体を蓄圧する第2のアキュムレータと
    を備えたことを特徴とする流体回路。
  2. 前記第2室から前記第1のアキュムレータと前記増圧器とに供給する前記圧力流体の流量の配分を制御する制御弁を備えることを特徴とする請求項1に記載の流体回路。
  3. 前記第1のアキュムレータは蓄圧された圧力流体を前記シリンダ装置の駆動に再利用するものであって、前記第1のアキュムレータと、前記第2のアキュムレータとは、第2切換弁を介して接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の流体回路。
  4. 前記第2のアキュムレータの圧力が前記第1のアキュムレータの圧力よりも高い場合に前記第2切換弁により前記第2のアキュムレータと前記第1のアキュムレータとを接続することを特徴とする請求項3に記載の流体回路。
  5. 前記圧力流体源から前記第2室に前記圧力流体を供給する場合において、前記ピストンを駆動させる指令値が所定の値以上のときに、前記第2切換弁により前記第2のアキュムレータと前記第1のアキュムレータとを接続することを特徴とする請求項3又は4に記載の流体回路。
  6. 前記第1のアキュムレータ及び前記第2のアキュムレータは、それぞれ、第1、第3切換弁を介して前記第2室に接続され、個別に蓄圧された圧力流体を当該第2室に供給可能とされていることを特徴とする請求項1又は2に記載の流体回路。
  7. 前記第2室から供給される前記圧力流体の圧力が第1基準値以下のときに当該圧力流体を前記増圧器に供給することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の流体回路。
  8. 前記第2室から供給される前記圧力流体の圧力が前記第1基準値よりも大きい第2基準値以上のときに当該圧力流体の前記増圧器への供給を停止することを特徴とする請求項7に記載の流体回路。
  9. 前記第2室から供給される前記圧力流体の圧力を検出する圧力センサを有することを特徴とする請求項7又は8に記載の流体回路。
  10. 前記第2室と前記増圧器の間に比例制御弁が設けられており、当該比例制御弁は、前記ピストンを移動させる指令値に応じてその開度が制御されることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の流体回路。
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