JP4684134B2

JP4684134B2 - エネルギー変換装置

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Publication number: JP4684134B2
Application number: JP2006057239A
Authority: JP
Inventors: 治彦川崎; 一英前畑; 圭吾安田; 崇河相
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-03-03
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2026-03-03
Also published as: JP2007239757A

Description

この発明は、アクチュエータの慣性エネルギーや位置エネルギーを利用して油圧モータを駆動するとともに、この油圧モータの回転力で発電機を回すエネルギー変換装置に関する。

この種の装置として、特許文献１に記載された装置が従来から知られている。この従来の装置は、アクチュエータに慣性エネルギーや位置エネルギーが作用したときに戻り側となる通路に、オンオフ的に切り換わる切換弁を設けている。そして、この切換弁がノーマル位置にあるとき、慣性エネルギーや位置エネルギーが作用したアクチュエータの戻り油が、この切換弁を経由してタンクに還流する。また、上記切換弁がノーマル位置から切換位置に切り換わったときには、上記慣性エネルギーや位置エネルギーが作用したアクチュエータの戻り油が油圧モータに導かれるようにしている。そして、この油圧モータには発電機が連結されているので、上記戻り油で油圧モータが回転すれば、その回転力で発電機が回って発電される。また、上記油圧モータからの戻り油は、そのままタンクに戻される。つまり、アクチュエータからの戻り油は、発電機に連結した油圧モータを介してタンクに戻されることになる。
特開２００４−１１１６８号公報

上記のようにした従来の装置では、例えば、発電機に連結したバッテリーがフル充電に近い状態になると、当然のこととして、充電量が少なくなるため発電機の回転抵抗が小さくなる。したがって、この発電機に連結した油圧モータの負荷も小さくなり、その回転数が上昇してしまう。このようにして、油圧モータの回転数が上昇すれば、アクチュエータからの戻り油がタンクに還流するときの流動抵抗も小さくなるので、オペレータの意思とは関係なくアクチュエータの作動スピードも上昇してしまう。また、フル充電になれば、切換弁がオフの位置に切り換わるので、油圧モータには油が流れなくなる。すると、アクチュエータの戻り流量は絞りを介して戻されることになるので、アクチュエータの戻り速度が極端に遅くなる。
つまり、従来の装置では、バッテリーの充電状況によって、アクチュエータの作動速度が変化し、作業性が悪くなるという問題があった。

また何らかの原因で、油圧モータや発電機にトラブルが発生し、油圧モータのスムーズな回転が損なわれたときにも、切換弁がオフになるので、上記の場合と同じ理由で、アクチュエータの作業性が悪くなるという問題が発生していた。

第１の発明は、次の構成からなる。すなわち、アクチュエータを制御する第１制御弁を設け、この第１制御弁は、その中立位置以外の第１切換位置において、ポンプとアクチュエータの一方の側とを連通させ、アクチュエータの他方の側とタンクとを連通させ、上記中立位置以外の第２切換位置において、ポンプとアクチュエータの他方の側とを連通させ、アクチュエータの一方の側とタンクとを絞りを介して連通させる。また、この絞りとアクチュエータの一方の側とを連通する通路を、上記アクチュエータに慣性エネルギーや位置エネルギーが作用したときに戻り側となる通路とし、この戻り側となる通路に対して、発電機に連結した油圧モータを、パイロット圧制御電磁弁で制御されたパイロット圧で開閉するパイロット切換弁を介して、第１制御弁とパラレルに接続している。かつ、上記第１制御弁に設けた一対のパイロット室をパイロット操作機構に接続し、このパイロット操作機構の操作に関連して、第１制御弁を上記中立位置から第１切換位置あるいは第２切換位置に切り換え可能にしている。一方、アクチュエータに慣性エネルギーあるいは位置エネルギーが作用したときに戻り側となる上記通路には、上記戻り側となる通路をタンクに導く絞り機能解除位置と、上記戻り側となる通路とタンクとの連通を遮断する絞り機能発揮位置とに切り換え可能な第２制御弁を接続している。しかも、この第２制御弁に設けたパイロット室と、上記第１制御弁を第２切換位置に切り換えるときにパイロット圧が導かれるパイロット室との間にパイロット通路を設け、このパイロット通路にパイロット圧制御用電磁比例弁を設けるとともに、このパイロット圧制御用電磁比例弁は、第１制御弁側のパイロット室と第２制御弁側のパイロット室とを連通させる連通位置あるいはその連通を遮断して第２制御弁側のパイロット室をタンクに導く遮断位置に切り換え可能にする。

さらに、上記パイロット圧制御用電磁比例弁を制御するコントローラを備え、このコントローラには、上記発電機で発電した電力を蓄電するバッテリーの蓄電状況を検出する蓄電センサーあるいは上記油圧モータや発電機の作動状況を検出するフェイルセーフセンサーの少なくともいずれか一方を接続し、上記油圧モータを回転させる充電時には、コントローラが、パイロット切換弁を開位置に保つとともに、パイロット圧制御用電磁比例弁を上記遮断位置に保って第１制御弁のパイロット室のみにパイロット圧を作用させて、第２制御弁を絞り機能発揮位置に保ち、コントローラが蓄電センサーからのフル充電信号やフェイルセーフセンサーからのフェイル信号を感知したとき、コントローラは、パイロット切換弁を閉位置に保つとともに、上記パイロット圧制御用電磁比例弁を連通位置に保って第２制御弁のパイロット室にもパイロット圧を導き、第２制御弁を絞り機能解除位置に切り換える構成にしている。

第２の発明は、上記第２制御弁を３位置４ポート弁とし、その中立位置を上記絞り機能発揮位置とし、その中立位置以外の一方の切換位置を上記絞り機能解除位置とするとともに、上記中立位置以外の他方の切換位置を増速位置とし、かつ、この第２制御弁は、第１制御弁に接続した上記ポンプとは別のポンプに接続したポンプポートと、タンクに連通したタンクポートと、アクチュエータの一方の側に連通したアクチュエータポートと、アクチュエータの他方の側に連通したアクチュエータポートとを備え、しかも、この第２制御弁は一対のパイロット室のいずれかに導かれたパイロット圧の作用で切り換わるとともに、第２制御弁を絞り機能解除位置に切り換えるためのパイロット室を、上記パイロット圧制御用電磁比例弁を介して、上記第１制御弁を第２切換位置に切り換えるときにパイロット圧が導かれる第１制御弁のパイロット室に連通し、第２制御弁の他方のパイロット室を、上記第１制御弁を第１切換位置に切り換えるときにパイロット圧が導かれる第１制御弁のパイロット室に連通する一方、第２制御弁が増速位置に切り換えられたとき、第１制御弁に接続したポンプと、第２制御弁に接続したポンプとの合計吐出量が、アクチュエータの他方の側に供給される構成にしている。

第１の発明によれば、コントローラは、蓄電センサーからのフル充電信号やフェイルセーフセンサーからのフェイル信号に基づいて、パイロット切換弁を閉位置にするとともに、パイロット圧制御用電磁比例弁を制御して、第２制御弁を絞り機能解除位置に切り換える構成にしたので、フル充電に達したときあるいは故障等が発生したときにも、アクチュエータの作動速度に影響を及ぼしたり、作業性を悪くしたりしない。

第２の発明によれば、第２の制御弁を増速位置に切り換えることによって、アクチュエータの作動速度を上げることができる。

図１に示した実施形態は、この発明のアクチュエータであるシリンダ１に、３位置４ポート弁である第１制御弁２を接続し、そのポンプポート２ａを第１可変容量形ポンプＰ１に接続し、タンクポート２ｂをタンクＴに接続している。また、一対のアクチュエータポート２ｃ，２ｄのうち、一方のアクチュエータポート２ｃを、通路３を介してシリンダ１のピストン側室１ａに接続し、他方のアクチュエータポート２ｄを、通路４を介してロッド側室１ｂに接続している。なお、この発明におけるアクチュエータの一方の側は上記ピストン側室１ａに相当し、アクチュエータの他方の側はロッド側室１ｂに相当するものである。

上記のようにした第１制御弁２は、図示の中立位置Ａ１にあるとき、各ポート２ａ〜２ｄのすべてを閉じた状態に保つ。そして、第１制御弁２が、図面左側位置である第１切換位置Ｂ１に切り換わったとき、ポンプポート２ａとアクチュエータポート２ｃとが連通し、タンクポート２ｂとアクチュエータポート２ｄとが連通する。したがって、第１可変容量形ポンプＰ１の吐出油は、シリンダ１のピストン側室１ａに供給され、シリンダ１を伸長させるとともに、ロッド側室１ｂからの戻り油は、タンクＴに返戻される。また、第１制御弁２を図面右側位置である第２切換位置Ｃ１に切り換えると、今度は、上記ピストン側室１ａがタンクＴに連通し、ロッド側室１ｂが可変容量形ポンプＰに連通することになり、シリンダ１を収縮させる。ただし、この第２切換位置Ｃ１においては、アクチュエータポート２ｃとタンクポート２ｂ間において絞り５が形成される構成にしている。

なお、この実施形態におけるシリンダ１は、そのピストン側室１ａを下にした状態で設置されている。したがって、ピストン側室１ａをタンクＴに連通して、シリンダ１を収縮させるとき、このシリンダ１に作用している負荷によって、当該シリンダ１に慣性エネルギーや位置エネルギーが作用するとともに、このときには、通路３が戻り側の通路ということになる。また、当然のこととして、ピストン側室１ａを可変容量形ポンプＰに連通させたときには、シリンダ１はそれに作用している負荷を上昇させることになるので、当該シリンダ１には負荷による慣性エネルギーは作用しない。

上記のようにした第１制御弁２を制御するのが、パイロット制御機構６である。このパイロット制御機構６は、その操作レバー６ａを操作することによって、第１制御弁２の両側に設けたパイロット室７あるいは８のいずれかに、上記操作レバー６ａの操作量に比例したパイロット圧を導き、そのパイロット圧の作用で第１制御弁２を上記のように切り換えるようにしている。

そして、上記シリンダ１が収縮動作するとき、その負荷に応じた慣性エネルギーや位置エネルギーが作用すること上記の通りであるが、このようにシリンダ１にエネルギーが作用するときに戻り側となる通路３には、接続通路９を介して発電機構Ｇを接続している。この発電機構Ｇは、２位置４ポート弁からなるパイロット切換弁１０と、このパイロット切換弁１０に接続した油圧モータ１１と、この油圧モータ１１の回転力で発電する発電機１２とを主要素にしてなる。

上記パイロット切換弁１０は、供給ポート１３ａ，１３ｂと、戻りポート１４ａ，１４ｂとを備え、一方の供給ポート１３ａは、接続通路９を介して前記通路３に接続するとともに、他方の供給ポート１３ｂは、発電機１２の動力源である油圧モータ１１に対して供給側となる供給流路１５に接続している。

また、上記一方の戻りポート１４ａは、接続通路１６を介してタンクＴに直接接続するとともに、他方の戻りポート１４ｂは、上記油圧モータ１１に対して戻り側となる戻り流路１７に接続している。このようにしたパイロット切換弁１０は、その一方の側にスプリング１８を設けるとともに、他方の側にパイロット室１９を設けている。このパイロット室１９にはパイロット圧制御電磁弁２０を接続しているが、このパイロット圧制御電磁弁２０は、ソレノイド２０ａの励磁電流に応じてパイロット圧を制御するものである。したがって、パイロット圧制御電磁弁２０は上記ソレノイド２０ａに供給された励磁電流に応じたパイロット圧を、上記パイロット室１９に導くとともに、このパイロット圧の大きさに応じてパイロット切換弁１０が切り換わることになる。

上記のようにしたパイロット切換弁１０は、パイロット室１９にパイロット圧が作用していないとき、スプリング１８の作用で図示のノーマル位置である一方の切換位置を保つ。そして、この一方の切換位置において、上記供給ポート１３ａ，１３ｂが閉じられるとともに、戻りポート１４ａ，１４ｂは絞り開度を保って連通する。また、パイロット室１９に、上記のようにパイロット圧が導かれて、パイロット切換弁１０が上記ノーマル位置から他方の切換位置に切り換わると、上記供給ポート１３ａ，１３ｂおよび戻りポート１４ａ，１４ｂが開くが、そのときの開度は、上記したようにソレノイド２０ａの励磁電流に応じて制御される。ただし、このソレノイド２０ａの励磁電流と、前記したパイロット制御機構６の操作レバー６ａの操作量とが同期するように、図示していない制御機構であるコントローラが制御している。なお、この発明におけるパイロット切換弁１０の閉位置とは上記一方の切換位置に相当し、開位置とは上記他方の切換位置に相当するものである。

いずれにしても、パイロット切換弁１０が、図示のノーマル位置である一方の切換位置にあるときには、供給流路１５に圧油は導かれないので、油圧モータ１１は回転せず、当然のこととして発電機１２も機能しない。この状態で、パイロット切換弁１０を他方の切換位置に切り換えると、供給流路１５に圧油が導かれ、戻り流路１７がタンクＴに連通するので、油圧モータ１１が回転して発電機１２を回して発電する。

また、上記供給流路１５と戻り流路１７との間には、それら両者を短絡させる短絡流路２１を設けるとともに、この短絡流路２１には、戻り流路１７から供給流路１５への流れのみを許容するチェック弁２２を設けている。さらに、このチェック弁２２とパラレルにしたリリーフ弁２３を設け、供給流路１５側の最高圧を制御するようにしている。なお、このリリーフ弁２３の設定圧を可変にすることによって、当該装置を、許容トルクが異なるいろいろな発電機に対応させることができる。さらに、上記供給流路１５には、補給流路２４を接続し、供給流路１５側における流量不足を、タンクＴから補うようにしている。なお、図中符号２５は、補給流路２４に設けたチェック弁で、タンクＴから供給流路１５への流れのみを許容するものである。

また、上記接続通路９には３位置３ポート弁からなる第２制御弁２６を接続しているが、この第２制御弁２６のポンプポート２６ａには第２可変容量形ポンプＰ２を接続し、タンクポート２６ｂにはタンクＴを接続するとともに、アクチュエータポート２６ｃを上記接続通路９に接続している。そして、この第２制御弁２６が図示の中立位置Ａ２にあるときには上記３ポートの全てが閉じられるが、この中立位置Ａ２がこの発明の絞り機能発揮位置となる。また、第２制御弁２６が図面左側位置Ｃ２に切り換わると、接続通路９を介して、通路３をタンクＴに連通させるが、この図面左側の切換位置Ｃ２がこの発明の絞り機能解除位置となる。さらに、第２制御弁２６が図面右側位置Ｂ２に切り換わると、第２可変容量形ポンプＰ２が接続通路９、通路３を介してシリンダ１のピストン側室１ａに連通するが、この図面右側位置Ｂ２がこの発明の増速位置となる。

上記のようにした第２制御弁２６は、その両側に設けたパイロット室２７，２８に導かれるパイロット圧の作用で切り換わるが、一方のパイロット室２７はパイロット圧制御用電磁比例弁２９を介して、第１制御弁２の一方のパイロット室７に接続している。ただし、このパイロット圧制御用電磁比例弁２９は、そのソレノイド２９ａが非励磁状態にあるとき、図示のノーマル位置を保ち、上両パイロット室７，２７の連通を遮断するとともに、第２制御弁２６のパイロット室２７をタンクＴに連通させる。また、パイロット圧制御用電磁比例弁２９のソレノイド２９ａが励磁状態にあると、上記両パイロット室７，２７を連通させるものである。したがって、ソレノイド２９ａを励磁状態に保てば、第１，２制御弁２，２６の一方のパイロット室７，２７が連通する。言い換えると、パイロット圧制御用電磁比例弁２９のソレノイド２９ａを励磁状態に保っているときに、第１制御弁２の一方のパイロット室７にパイロット圧を導いて第１制御弁２を第２切換位置Ｃ１に切り換えると、第２制御弁２６も同期して図面左側位置すなわち絞り機能解除位置Ｃ２に切り換わる。ただし、上記ソレノイド２９ａを非励磁状態に保っていれば、第１制御弁２を第２切換位置Ｃ１に切り換えたとしても、第２制御弁２６は図示の中立位置すなわち絞り機能発揮位置Ａ２を保つことになる。

さらに、第２制御弁２６の上記他方のパイロット室２８は、第１制御弁２の他方のパイロット室８に常時連通させている。したがって、上記パイロット圧制御用電磁比例弁２９のソレノイド２９ａを非励磁状態にしてパイロット室２７をタンクＴに連通させた状態で、第１制御弁２の他方のパイロット室８にパイロット圧を導くと、そのパイロット圧が第２制御弁２６の他方のパイロット室２８にも導かれ、第２制御弁２６を図面右側位置すなわち増速位置Ｂ２に切り換えるものである。

上記のようにしたパイロット切換弁１０およびパイロット圧制御用電磁比例弁２９を制御するのが、図示していないコントローラであるが、このコントローラには、同じく図示していない蓄電センサーとフェイルセーフセンサーとを接続している。そして、蓄電センサーは発電機１２に接続した図示していないバッテリーの充電状況を感知して、コントローラに充電信号を伝達する。また、フェイルセーフセンサーは、発電機構Ｇに何らかの故障が生じたときに、コントローラにフェイル信号を伝達するものである。

なお、上記油圧モータ１１が上記のようにして回転すれば、発電機１２が作動して発電するとともに、その電力を上記バッテリーに蓄電するが、その蓄電状況は上記蓄電センサーを介して刻々とコントローラに伝達されるものである。

そして、コントローラは、上記蓄電センサーからのフル充電信号あるいはフェイルセーフセンサーからのフェイル信号の少なくともいずれか一方の信号が入力したとき、ソレノイド２９ａを励磁して、第１，２制御弁２，２６の一方のパイロット室７，２７を連通させ、第２制御弁２６を図面左側位置である絞り機能解除位置Ｃ２に切り換える。したがって、この状態では、シリンダ１のピストン側室１ａが通路３，９および第２制御弁２６を経由してタンクＴに連通する。また、これと同時に、パイロット圧制御電磁弁２０を動作させて、パイロット切換弁１０を、図示のノーマル位置である閉位置に切り換える。

次に、この実施形態の作用を説明する。今、第１制御弁２を図示の中立位置Ａ１に保った状態から、パイロット制御機構６の操作レバー６ａを操作して、第１制御弁２を図面左側位置である第１切換位置Ｂ１に切り換えたとすると、これに同期して第２制御弁２６も増速位置Ｂ２に切り換わる。したがって、シリンダ１のピストン側室１ａには、第１，２可変容量形ポンプＰ１，Ｐ２の合計吐出量が供給され、ロッド側室１ｂの作動油がタンクＴに戻され、シリンダ１は伸長する。つまり、この状態では、シリンダ１が第１，２可変容量形ポンプＰ１，Ｐ２の合計吐出量で動作するので、第１可変容量形ポンプＰ１だけで動作しているときよりも増速されることになる。

上記の状態からパイロット制御機構６の操作レバー６ａを上記とは反対方向に切り換えて、第１制御弁２のパイロット室７にパイロット圧を導くと、第１制御弁２は図面右側位置である第２切換位置Ｃ１に切り換わる。このように第１制御弁２が第２切換位置Ｃ１に切り換わると、可変容量形ポンプＰ１の吐出油がロッド側室１ｂに供給されるが、ピストン側室１ａからの戻り油は、絞り５を介してタンクＴに戻される。ただし、この絞り５の開度は、第１制御弁２の切り換えストロークに応じて変化するようにしている。

また、上記のように第１制御弁２が第２切換位置Ｃ１に切り換えられたときには、前記コントローラにその切換信号と切換量信号が入力される。このようにコントローラに切換信号と切換量信号が入力されると、コントローラは、パイロット圧制御電磁弁２０を制御して、パイロット切換弁１０のパイロット室１９に導かれるパイロット圧を制御し、供給流路１５に対するパイロット切換弁１０の開度を制御する。すなわち、コントローラは、第１制御弁２の切換量信号に基づいて、上記第１制御弁２の絞り５を通過してタンクＴに流れる流量Ｑｔと、上記パイロット切換弁１０を通過して油圧モータ１１に供給される流量Ｑｍとの合計流量が、パイロット制御機構６の操作レバー６ａの操作量に比例した流量、すなわちシリンダ１の戻り制御に必要とされる流量Ｑｃに等しくなるように、パイロット切換弁１０の開度を制御する。言い換えると、シリンダ１からの戻り流量の全量Ｑｃが、上記絞り５を通過する流量Ｑｔと、パイロット切換弁１０を通過する流量Ｑｍとの合計流量になるように制御される。このように流量を制御することによって、発電機構Ｇを設けた場合と、それを設けなかった場合とで、シリンダ１に対するオペレータの操作感がほとんど違わなくなるといった効果が期待できる。

上記のようにしてパイロット切換弁１０が切り換わると、上記絞り５の圧力損失分の圧油が、供給流路１５に導かれるので、油圧モータ１１が回転して発電機１２を回し、発電機能を発揮させる。このようにして発電された電力は、図示していないバッテリーに蓄電される。なお、このとき前記コントローラは、パイロット圧制御用電磁比例弁２９のソレノイド２９ａを非励磁の状態に保ち、第２制御弁２６のパイロット室２７をタンクＴに連通させた状態を保つ。したがって、第２制御弁２６は図示の中立位置である絞り機能発揮位置Ａ２を保つ。

そして、上記の状態で、図示していないバッテリーがフル充電状態になるか、あるいは発電機構Ｇに何らかの故障が発生したときには、蓄電センサーあるいはフェイルセーフセンサーからフル充電信号あるいはフェイルセーフ信号が発信され、それが前記コントローラに入力する。コントローラにフル充電信号あるいはフェイルセーフ信号が入力すると、このコントローラは、パイロット圧制御電磁弁２０のソレノイド２０ａを非励磁状態にするとともに、パイロット圧制御用電磁比例弁２９のソレノイド２９ａを励磁する。

上記のようにパイロット圧制御電磁弁２０のソレノイド２０ａが非励磁状態になれば、通路３と供給流路１５との連通が遮断されるので、油圧モータ１１には圧油が供給されず、その時点で油圧モータ１１は停止する。

一方、上記のようにソレノイド２９ａが励磁すると、それにともなってパイロット圧制御用電磁比例弁２９が切り換わって、第１制御弁２のパイロット室７と第２制御弁２６のパイロット室２７とを連通させる。したがって、第２制御弁２６のパイロット室２７には、第１制御弁２のパイロット室７のパイロット圧が導かれることになるとともに、そのパイロット圧の作用で、第２制御弁２６は図面左側位置である絞り機能解除位置Ｃ２に切り換わる。ただし、このときの第２制御弁２６の開度は、パイロット制御機構６の操作レバー６ａの操作量に比例したものとなる。

したがって、シリンダ１のピストン側室１ａからの戻り油は、上記第２制御弁２６の開度に応じた流量が第２制御弁２６を経由してタンクＴに返戻されるので、この戻り油は発電機構Ｇに供給されない。したがって、シリンダ１は、上記操作レバー６ａの操作量に比例した速度でスムーズに収縮することができる。このように、上記操作レバー６ａの操作量に比例した速度でシリンダ１が収縮するので、その収縮速度に影響を及ぼしたり、あるいは作業性を悪くしたりしない。

一方、発電機構Ｇが正常に動作している状態で、第１制御弁２を図示の中立位置Ａ１に戻すと、シリンダ１が停止するとともに、図示していない前記コントローラが機能して、パイロット圧制御電磁弁２０ソレノイド２０ａの励磁電流をゼロにする。したがって、パイロット切換弁１０は、図示のノーマル位置に切り換わる。

パイロット切換弁１０が、上記ノーマル位置に切り換われば、油圧モータ１１への圧油の供給が断たれるので、油圧モータ１１は停止しようとするが、油圧モータ１１および発電機１２の慣性エネルギーによって、そのエネルギーが吸収されるまで回転し続ける。このように油圧モータ１１が慣性エネルギーで回転し続けると、当該油圧モータ１１は、実質的にポンプ作用をする。したがって、供給流路１５側から作動油を吸い込んで、戻り流路１７側に作動油を吐出するが、上記したように、パイロット切換弁１０の供給ポート１３ａ，１３ｂが閉じられるので、油圧モータ１１は、供給流路１５から十分に作動油を吸い込むことができない。

しかし、このときには、油圧モータ１１から戻り流路１７側に吐出された作動油は、短絡通路２１を介して、圧力が低くなっている供給流路１５側に返戻される。しかも、補給流路２４からも、タンクＴの作動油が補給されるので、油圧モータ１１の吸い込み側において負圧が発生してキャビテーションが発生するということはない。

また、例えば、シリンダ１を伸長させたりあるいは収縮させたりする動作を、短時間で繰り返すことがあるが、このような動作を短時間で繰り返すと、パイロット切換弁１０も実質的にオンオフ動作を繰り返すことになる。しかも、パイロット切換弁１０が、図示のノーマル位置に急に切り換わったとしても、戻りポート１４ａ，１４ｂは、絞り開度を維持しているので、油圧モータ１１にショックが発生することもない。

なお、発電が継続して、バッテリーの充電量が多くなれば、上記したように油圧モータ１１の負荷が軽くなるが、それにともなって、油圧モータ１１を経由してタンクに戻される単位時間あたりの流量が多くなる。そこで、前記蓄電センサーからの充電信号に応じて、前記コントローラが、上記のように油圧モータ１１の負荷が軽くなるにつれて、パイロット圧制御電磁弁２０を制御して、パイロット切換弁１０の連通位置における開度を絞るようにしてもよい。また、このときには、前記コントローラが、パイロット圧制御用電磁比例弁２９を制御して、第２制御弁２６の絞り機能解除位置における開度を徐々に明けるようにする。このようにすれば、上記のように油圧モータ１１の負荷が軽くなったとしても、シリンダ１の下降速度を、常に、操作レバー６ａの操作量に比例したものにできる。

この発明の実施形態の回路図である。

符号の説明

１アクチュエータであるシリンダ
２第１制御弁
５絞り
Ｐ１第１ポンプ
Ｔタンク
Ａ１第１制御弁の中立位置
Ｂ１第１制御弁の第１切換位置
Ｃ１第１制御弁の第２切換位置
７，８第１制御弁のパイロット室
１１油圧モータ
１２発電機
２６第２制御弁
Ａ２第２制御弁の絞り機能発揮位置
Ｂ２第２制御弁の増速位置
Ｃ２第２制御弁の絞り機能解除位置
２７，２８第２制御弁のパイロット室
Ｐ２第２ポンプ
２９パイロット圧制御用電磁比例弁

Claims

アクチュエータを制御する第１制御弁を設け、この第１制御弁は、その中立位置以外の第１切換位置において、ポンプとアクチュエータの一方の側とを連通させ、アクチュエータの他方の側とタンクとを連通させ、上記中立位置以外の第２切換位置において、ポンプとアクチュエータの他方の側とを連通させ、アクチュエータの一方の側とタンクとを絞りを介して連通させるとともに、この絞りとアクチュエータの一方の側とを連通する通路を、上記アクチュエータに慣性エネルギーや位置エネルギーが作用したときに戻り側となる通路とし、この戻り側となる通路に対して、発電機に連結した油圧モータを、パイロット圧制御電磁弁で制御されたパイロット圧で開閉するパイロット切換弁を介して、第１制御弁とパラレルに接続し、かつ、上記第１制御弁に設けた一対のパイロット室をパイロット操作機構に接続し、このパイロット操作機構の操作に関連して、第１制御弁を上記中立位置から第１切換位置あるいは第２切換位置に切り換え可能にする一方、アクチュエータに慣性エネルギーあるいは位置エネルギーが作用したときに戻り側となる上記通路には、上記戻り側となる通路をタンクに導く絞り機能解除位置と、上記戻り側となる通路とタンクとの連通を遮断する絞り機能発揮位置とに切り換え可能な第２制御弁を接続し、しかも、この第２制御弁に設けたパイロット室と、上記第１制御弁を第２切換位置に切り換えるときにパイロット圧が導かれるパイロット室との間にパイロット通路を設け、このパイロット通路にパイロット圧制御用電磁比例弁を設けるとともに、このパイロット圧制御用電磁比例弁は、第１制御弁側のパイロット室と第２制御弁側のパイロット室とを連通させる連通位置あるいはその連通を遮断して第２制御弁側のパイロット室をタンクに導く遮断位置に切り換え可能にし、かつ、上記パイロット圧制御用電磁比例弁を制御するコントローラを備え、このコントローラには、上記発電機で発電した電力を蓄電するバッテリーの蓄電状況を検出する蓄電センサーあるいは上記油圧モータや発電機の作動状況を検出するフェイルセーフセンサーの少なくともいずれか一方を接続し、上記油圧モータを回転させる充電時には、コントローラが、パイロット切換弁を開位置に保つとともに、パイロット圧制御用電磁比例弁を上記遮断位置に保って第１制御弁のパイロット室のみにパイロット圧を作用させて、第２制御弁を絞り機能発揮位置に保ち、コントローラが蓄電センサーからのフル充電信号やフェイルセーフセンサーからのフェイル信号を感知したとき、コントローラは、パイロット切換弁を閉位置に保つとともに、上記パイロット圧制御用電磁比例弁を連通位置に保って第２制御弁のパイロット室にもパイロット圧を導き、第２制御弁を絞り機能解除位置に切り換える構成にしたエネルギー変換装置。
上記第２制御弁は、３位置３ポート弁とし、その中立位置を上記絞り機能発揮位置とし、その中立位置以外の一方の切換位置を上記絞り機能解除位置とするとともに、上記中立位置以外の他方の切換位置を増速位置とし、かつ、この第２制御弁は、第１制御弁に接続した上記ポンプとは別のポンプに接続したポンプポートと、タンクに連通したタンクポートと、アクチュエータの一方の側に連通したアクチュエータポートとを備え、しかも、この第２制御弁は一対のパイロット室のいずれかに導かれたパイロット圧の作用で切り換わるとともに、第２制御弁を絞り機能解除位置に切り換えるためのパイロット室を、上記パイロット圧制御用電磁比例弁を介して、上記第１制御弁を第２切換位置に切り換えるときにパイロット圧が導かれる第１制御弁のパイロット室に連通し、第２制御弁の他方のパイロット室を、上記第１制御弁を第１切換位置に切り換えるときにパイロット圧が導かれる第１制御弁のパイロット室に連通する一方、第２制御弁が増速位置に切り換えられたとき、第１制御弁に接続したポンプと、第２制御弁に接続したポンプとの合計吐出量が、アクチュエータの一方の側に供給される構成にした請求項１記載のエネルギー変換装置。