JP6974366B2 - 流体圧回路 - Google Patents

Description

本発明は、操作指令に応じてシリンダ装置のロッドストロークを制御する流体圧回路に関する。

一般に、作業機械、建設機械、荷役運搬車両、自動車等に操作指令に応じてシリンダ装置のロッドストロークを制御する流体圧回路が用いられている。流体圧回路にあっても省エネルギを要求されており、シリンダ装置から排出される流体を油圧モータにより回生して、エネルギを有効に活用するものがある。

このような流体圧回路として、例えば、図１０を参照し、リモコン弁１１２の操作レバー１１２ａが伸び方向Ａに操作されると、流量制御弁１０４は伸び位置に切り換えられ、油圧ポンプ１０２からの圧油はシリンダ装置１０５のボトム室１０５−１に導入されてロッド１０５ａが外部に伸出する、一方、操作レバー１１２ａが縮み方向Ｂに操作されると、流量制御弁１０４は縮み位置に切り換えられ、油圧ポンプ１０２からの圧油はロッド室１０５−２に導入されてロッド１０５ａがシリンダ装置１０５の内部に退縮する流体回路が知られている。

さらに、ボトム室１０５−１と流量制御弁１０４とを接続する油路１２４に分岐油路１３０が分岐接続されており、回生可変切換弁１０９を開操作することにより、分岐油路１３０を通してボトム室１０５−１から排出される戻り油の一部を油圧モータ１１０に供給し、油圧モータ１１０に接続された発電機１１１を駆動して戻り油の一部のエネルギを電気エネルギとして回収するようになっている（特許文献１）。

特開２０１４−２９１８０号公報（第６頁、第１図）

ここで、回生時に蓄電器の許容蓄電量に達すると、コントローラ１４は回生可変切換弁１０９を閉止させるため、油圧モータ１１０への戻り油の供給はカットされ発電機１１１は発電しなくなる。この回生可変切換弁１０９の閉止により、回生時には戻り油の一部を回生可変切換弁１０９の可変絞りＡｂを通してタンク１０８に排出するとともに残りの戻り油を流量制御弁４の可変絞りＡｓを通してタンク８に排出していたものが、回生動作を停止している非回生時になると流量制御弁１０４の絞りＡｓのみを介してタンク１０８に排出するようになっていた。すなわち、回生から非回生に切り換わると、戻り油は、流量制御弁４のＣ−Ｔ開口特性のみで制御されるようになるため、図１１に示すようにシリンダ装置１０５のロッド縮みスピードＶが急変し、作業機械等の操作性が安定しないだけでなく、シリンダ装置１０５に大きな衝撃力が発生して作業機械等の操作性に悪影響を与える虞があった。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、操作指令に応じて制御されるシリンダ装置のロッドを円滑に制御できる流体圧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、本発明の流体圧回路は、
操作指令に応じてシリンダ装置のロッドストロークを制御する流体圧回路であって、
流体を貯蔵するタンクと、
前記タンク内の流体を加圧する流体圧アクチュエータと、
前記流体圧アクチュエータからの加圧流体によって伸縮するシリンダ装置と、
前記流体圧アクチュエータと前記シリンダ装置との間に配置され加圧流体の流路を切り換えるとともに、前記シリンダ装置からの戻り流体を第１の絞りを介して排出する流量制御弁と、
非回生時に前記シリンダからの戻り流体を前記流量制御弁に排出するとともに、回生時に前記戻り流体の一部を分岐させ第２の絞りを介して排出する回生可変切換弁と、
前記回生可変切換弁により分岐された流体により回生駆動される回生モータと、
前記回生時に前記第１の絞りに直列接続され戻り流体の流量を制限する第３の絞りと、を備える。
これによれば、回生モータに戻り流体を分岐して供給している状態から、回生可変切換弁を回生時の位置から非回生時の位置に切り換えると、切り換えの前後において、第２の絞りと第３の絞りとが並列に位置し、かつ第３の絞りと第１の絞りとが直列に位置している回生時の開口特性、すなわち戻り流体の流量が制限されている回生時の開口特性から、第１の絞りにより戻り流体の流量が制限されている非回生時の開口特性に切り換えられ、回生時の開口特性と非回生時の開口特性の差を小さくできるため、シリンダ装置のロッドを円滑に制御できる。

また、Ａｓ＞Ａｘ＞Ａｂである。
但し、Ａｘ、Ａｂ及びＡｓは、それぞれ前記操作指令の操作量に対する前記第１の絞り、前記第２の絞り及び前記第３の絞りの開口特性である。
これによれば、回生時の開口特性と非回生時の開口特性の差を有意に小さくすることができる。

また、Ａｘ＝Ａｓ・（Ａｓ−Ａｂ）／√（Ａｂ・（２×Ａｓ−Ａｂ））である。
但し、Ａｘ、Ａｂ及びＡｓは、それぞれ前記操作指令の操作量に対する前記第１の絞り、前記第２の絞り及び前記第３の絞りの開口特性であり、ＡｃはＡｘとＡｓの合成絞りである。
これによれば、回生時の開口特性と非回生時の開口特性を略等しくできる。

また、前記第３の絞りは前記流量制御弁とは異なる位置に配置されている。
これによれば、シリンダ装置への加圧流体の供給量及びシリンダ装置からの戻り流体の排出量を制御する流量制御弁の構造に依存することなく第３の絞りを設定することができるため、種々の流量制御弁に適用できる。

また、前記第３の絞りは、前記回生可変切換弁に配置されている。
これによれば、回生可変切換弁の切り換えに伴って第３の絞りに戻り流体が連通／遮断されるため、回生可変切換弁の切り換え動作に応じて第３の絞りの機能を確実に発揮させることができる。

また、回生モータを駆動する際には、前記流量制御弁及び前記回生可変切換弁を同時期に切り換える。
これによれば、回生モータによる回生中に回生を終了されることは稀であるため、回生中に回生可変切換弁が切り換えられることが少なく、シリンダ装置のロッドスピードを円滑に制御できる。

また、前記流量制御弁は、６ポート３位置タイプのスプール型の切換弁である。
これによれば、スプール型の弁の構造によらず第３の絞りを設定すればよいため、汎用性にすぐれる。

実施例１の油圧回路を組み込んだホイールローダを示す図である。 実施例１における油圧回路を示す図である。 操作レバーストロークとパイロット２次圧との関係を示すグラフである。 スプールストロークと開口面積との関係を示すグラフである。 駆動機構の回転数と出力電力との関係を示すグラフである。 コントローラからの入電電流と開度との関係を示すグラフである。 操作レバーストロークと開口面積との関係を示すグラフであり、（ａ）は回生時を示し、（ｂ）は回生時を示す。 実施例２における油圧回路を示す図である。 実施例３における油圧回路を示す図である。 従来の油圧回路を示す図である。 従来の油圧回路における操作レバーストロークとロッドの縮みスピードとの関係を示すグラフである。

本発明に係る流体圧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に係る流体圧回路につき、図１から図７を参照して説明する。

実施例１に係る油圧回路（流体圧回路）は、作業機械、建設機械、荷役運搬車両、自動車等に操作指令に応じてシリンダ装置のストロークを制御する油圧回路であり、例えば図１に示すホイールローダ４０のパワートレインに組み込まれている。ホイールローダ４０は、車体４１と、走行用の車輪４２と、作業用アーム４３と、油圧シリンダ４４と、砂利等を入れるバケット４５とから主に構成されている。車体４１には、エンジン等の機関５０と、走行用の流体回路５１と、油圧シリンダ４４と、油圧シリンダ５（シリンダ装置）等を駆動する作業用の油圧回路５２とが設けられている。

図２に示されるように、油圧回路５２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油圧ポンプ２（流体圧アクチュエータ）とパイロット油圧ポンプ３と流量制御弁４と油圧シリンダ５とリリーフ弁６とリリーフ弁７とタンク８と、回生可変切換弁９と回生モータ１０と発電機１１と、リモコン弁１２と圧力センサ１３とコントローラ１４と更には油路１５〜３１とから構成されている。

メイン油圧ポンプ２は、内燃機関等の駆動機構１と連結され、駆動機構１からの動力によって回転することにより油路１５を通して下流側へ圧油を供給している。

メイン油圧ポンプ２から吐出された圧油は油路１５を通って流量制御弁４に流入される。流量制御弁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、スプールが中立位置にある状態では、メイン油圧ポンプ２から吐出された圧油は全量が油路１６を通ってタンク８に流れている。

また、メイン油圧ポンプ２を備えるメイン回路には、油圧シリンダ５のロッド５ａが伸び終端若しくは縮み終端に達した際や油圧シリンダ５へ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て、回路内の油機が破損するのを防ぐためにリリーフ弁６が設置されており、高圧油が油路１７及び１８を通ってタンク８へ排出されるようになっている。

次に、パイロット油圧ポンプ３はメイン油圧ポンプ２と同様に、駆動機構１と連結されて駆動機構１からの動力によって回転することにより油路１９を通って下流側へ圧油を供給している。ここで、油路１９を通って下流側へ供給される圧油の一部は、油路２０を通ってリモコン弁１２に供給されている。

リモコン弁１２は、可変型の減圧弁で操作レバー１２ａが油圧シリンダ５のロッド５ａを伸び方向Ａまたは縮み方向Ｂに操作されることにより、図３に示すような操作レバー１２ａの操作レバーストロークに比例したパイロット二次圧を信号油路２１または信号油路２２を通し流量制御弁４の信号ポート４ａまたは信号ポート４ｂに供給させることにより、ロッド５ａの伸び位置（伸び量）または縮み位置（縮み量）を制御するようになっている。尚、操作レバー１２ａの操作量は操作レバー１２ａのストロークと略等価であり、操作レバーストロークと言う。

リモコン弁１２の操作レバー１２ａが伸び方向Ａに操作されて流量制御弁４が伸び位置に切り換わると、メイン油圧ポンプ２からの圧油は油路２３と油路２４とを通って油圧シリンダ５におけるボトム室５−１に流入し、ロッド室５−２内の油が油路２５を通り、更に流量制御弁４を介して油路２６を通りタンク８に排出される。これにより、油圧シリンダ５のロッド５ａは伸び方向に作動する。

一方で、リモコン弁１２の操作レバー１２ａが縮み方向Ｂに操作されて流量制御弁４が縮み位置に切り換わると、メイン油圧ポンプ２からの圧油は油路２３と油路２５とを通って油圧シリンダ５のロッド室５−２に流入し、ボトム室５−１内の油が油路２４を通り、更に流量制御弁４を介して油路２６を通ってタンク８に排出される。これにより、油圧シリンダ５のロッド５ａは縮み方向に作動する。

リモコン弁１２は、図３に示すように、リモコン弁１２の操作レバー１２ａの操作レバーストロークの増加に伴い比例的に高くなったパイロット二次圧を出力する。流量制御弁４は、リモコン弁１２のパイロット二次圧に略比例してスプールがストロークするように構成されており、図４に示すように、スプールストロークに応じてその開口量が増加する開口特性を有しているため、開口量の増加に伴い油圧シリンダ５への圧油の供給油量が増え、油圧シリンダ５のロッド５ａの作動スピードが増すようになっている。つまり、リモコン弁１２の操作レバー１２ａの操作レバーストロークに応じてロッドスピードをコントロールすることができるようになっている。

尚、油圧シリンダ５に図２のように荷重Ｗが重力方向に作用する場合、ロッドスピードは、図４のＣ−Ｔ開口(シリンダ→タンク)により支配的に制御されることになる。流量制御弁４の油路２４と油路２６とを接続する流路には可変絞りＡｓ（第１の絞り）が設けられており、この可変絞りＡｓにより流量が絞られ、重力Ｗによるロッド５ａの作動スピードを緩慢にできるようになっている。

また、パイロット油圧ポンプ３を備えるパイロット回路には、回路内の最高圧力を制御するためにリリーフ弁７が設置されており、リモコン弁１２のレバー中立時には、圧油が油路２７と油路２８とを通ってタンク８へ排出されるようになっている。

油路２４には、回生可変切換弁９が設けられており、回生可変切換弁９の中立位置（非回生時の位置）では、油圧シリンダ５のボトム室５−１内の油が油路２４を通り、更に流量制御弁４を介して油路２６を通ってタンク８に全量排出されるようになっている。

回生可変切換弁９は、３ポート２位置タイプのノーマルオープン型電磁比例絞り弁であり、切り換わった位置（回生時の位置）のファンクションとして油路２４と接続される流路９ｘと、油路２４から分岐し油路３０と接続される流路９ｂとを備えている。油路３０と接続される流路９ｂには可変絞りＡｂ（第２の絞り）が設けられ、油路２４と接続される流路９ｘには可変絞りＡｘ（第３の絞り）が設けられている。

回生可変切換弁９が中立位置から油路２４と油路３０とに分岐する位置に切り替わると、油圧シリンダ５のボトム室５−１内からの戻り油の一部は油路３０と接続される流路に設けられた可変絞りＡｂにより流量を絞られて油路３０へ流入するとともに、残りの戻り油は、油路２４と接続される流路９ｘに設けられた可変絞りＡｘにより流量を絞られ、更に下流の流量制御弁４の可変絞りＡｓにより流量を絞られてタンク８に排出される。

また、信号油路２２上には圧力センサ１３が設置されており、リモコン弁１２の操作レバー１２ａが縮み方向Ｂに操作され、信号油路２２にパイロット二次圧が発生すると圧力センサ１３から電気信号がコントローラ１４に入力される。電気信号がコントローラ１４に入力され、かつ蓄電が必要な状況であると、コントローラ１４内に予め組み込まれている演算回路から、回生可変切換弁９に電気信号が出力され、回生可変切換弁９が油路２４と油路３０とに分岐する位置に切り換わる。コントローラ１４は、蓄電器(図示せず)が許容蓄電量に達していない場合には、流量制御弁４の切換え時に回生可変切換弁９を同時期に切り換えるよう制御している。この回生可変切換弁９が切り換わることにより、戻り油の一部が回生可変切換弁９を介し油路３０を通って回生モータ１０に流入することで、回生モータ１０が回転し発電機１１により電気が生成されるようになっている。

発電機１１は回生モータ１０と連結部３２にて連結されており、回生モータ１０等の駆動機構の回転数に応じて図５に示すような出力特性で電力を出力するようになっている。また、回生可変切換弁９は、図６に示すように操作レバー１２ａの縮み方向Ｂの操作量に応じてコントローラ１４からの入力電流が比例的に増減し、その入力電流に応じて油路３０と接続される流路９ｘの可変絞りＡｘ及び油路２４と接続される流路９ｂの可変絞りＡｂの開度を可変的に制御できるようになっている。

前述のとおり、図２のように油圧シリンダ５に荷重Ｗが重力方向に作用する場合、油圧シリンダ５のロッドスピードは、図４のＣ−Ｔ開口により支配的に制御されるが、回生可変切換弁９が油路２４と油路３０とに分岐する位置に切り換わった状態にあっては、Ｃ−Ｔ開口特性は、回生可変切換弁９における油路３０と接続される流路９ｂに設けられた可変絞りＡｂの絞り開度及び油路２４と接続される流路９ｘに設けられた可変絞りＡｘの絞り開度もシリンダロッドスピードの制御に大きく関わってくる。すなわち、回生可変切換弁９が切り換わった状態では、流量制御弁４の開口特性と回生可変切換弁９の開口特性による合成開口特性カーブＳの開口特性により、ロッドスピードが支配的に制御される。尚、開口特性の詳細は後述する。

また、発電機１１による発電量が、蓄電器(図示せず)の許容蓄電量に達した場合は、コントローラ１４から回生可変切換弁９への電気信号が切断されるようになっており、この電気信号の切断により回生可変切換弁９が中立位置に戻り、油路３０と接続される流路が閉止されることで回生モータ１０への流入量がカットされ、発電機１１が停止し、発電を行わない非回生の状態となる。

上述のように、発電機１１による発電量が蓄電器の許容蓄電量に達すると、コントローラ１４は回生モータ１０への流入量をカットするため、戻り油が流量制御弁４の可変絞りＡｓのみを介してタンク８に排出するようになる。

上記したように、本実施例における油圧回路５２にあっては、回生可変切換弁９は、回生時に回生モータ１０に戻り流体を分岐して供給する可変絞りＡｂ（第２の絞り）を有する油路３０と接続される流路９ｂと、回生時に流量制御弁４に設けられた可変絞りＡｓ（第１の絞り）に直列接続される可変絞りＡｘ（第３の絞り）を有する油路２４と接続される流路９ｘとを備えており、回生時において戻り油の一部は油路３０に分岐され、残りの戻り油は油路２４に接続される流路に設けられた可変絞りＡｘと流量制御弁４に設けられた可変絞りＡｓとにより流量が制限されるようになっている。

そのため、回生モータ１０に戻り流体を分岐して供給している状態から、回生可変切換弁９を回生時の位置から非回生時の位置に切り換えると、切り換えの前後において、可変絞りＡｘと可変絞りＡｂとが並列に位置し、かつ可変絞りＡｘと可変絞りＡｓとが直列に位置している回生時の開口特性、すなわち油路２４を通る戻り油の流量が制限されている回生時の開口特性から、可変絞りＡｓにより流量が制限される非回生時の開口特性に切り換えられ、回生時の開口特性と非回生時の開口特性の差を小さくできるため、油圧シリンダ５のロッドスピードの急変を抑制し、ロッド５ａを円滑に制御することができる。

また、回生可変切換弁９における流路９ｂに設けられた可変絞りＡｂと、油路２４と接続される流路９ｘに設けられた可変絞りＡｘと、流量制御弁４の可変絞りＡｓとは、それぞれ開口特性において下記関係式が成り立つようになっている。
まず、可変絞りＡｘと可変絞りＡｓとは直列に配されていることから、合成絞りＡｃの式により、下式のように表される。
合成絞り：Ａｃ＝Ａｘ・Ａｓ／√(Ａｘ^２＋Ａｓ^２) 式（１）
また、シリンダのＣ−Ｔライン上の回生可変切換弁９と流量制御弁４の等価絞りをＡｔとすると、回生可変切換弁９が中立位置にある場合（非回生時）は、
Ａｔ＝Ａｓ 式（２）
回生可変切換弁９が切り換わった場合（回生時）は、
Ａｔ＝Ａｃ＋Ａｂ 式（３）

このように、回生可変切換弁９が中立位置にあっても、油路２４と油路３０とに分岐する位置にあっても上記した等価絞りＡｔが等しくなるようにＡｘを設定することで、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、回生時のＣ−Ｔ開口特性（Ａｃ）と回生可変切換弁９の分岐側の開口特性（Ａｂ）とによる合成開口特性カーブＳの開口特性（Ａｃ＋Ａｂ）と、非回生時の開口特性カーブＳ’の開口特性（Ａｓ）とを常に一定とすることができる。

つまり、式（２）及び式（３）より、下式（４）が成り立つようにＡｘが設定されている。
Ａｓ＝Ａｃ＋Ａｂ 式（４）
よって、式（１）及び式（２）より、下式（５）が導かれる。
Ａｘ＝Ａｓ・（Ａｓ−Ａｂ）／√（Ａｂ・（２×Ａｓ−Ａｂ）） 式（５）
これによれば、回生時の合成開口特性カーブＳと非回生時の開口特性カーブＳ’を略等しくでき、ロッド５ａを円滑に制御することができる。

また、流量制御弁４の可変絞りＡｓと直列に位置する可変絞りＡｘは、流量制御弁４とは異なる位置である回生可変切換弁９に設けられているため、流量制御弁４の構造に依存することなく可変絞りＡｓを設定することができるため、種々の流量制御弁を備えた油圧回路に適用することができる。特に、スプール弁は一部の弁部の特性のみを変更することが困難であるため、この効果が顕著である。

また、上述したように回生モータ１０を駆動する際には、コントローラ１４は流量制御弁４及び回生可変切換弁９を同時期に切り換える。これによれば、回生モータ１０による回生中に回生が終了される、または非回生状態から回生を開始することは稀であるため、ロッド５ａの動作中に回生可変切換弁９が切り換えられることが少なく、油圧シリンダ５のロッドスピードを円滑に制御することができる。

尚、可変絞りＡｓと可変絞りＡｘと可変絞りＡｂの開口特性を、Ａｓ＞Ａｘ＞Ａｂの関係としておけば、回生時の合成開口特性カーブＳと非回生時の開口特性カーブＳ’を略等しくしなくとも、回生時の開口特性と非回生時の開口特性の差を有意に小さくすることができる。

次に、実施例２に係る油圧回路６２につき、図８を参照して説明する。尚、実施例１と同一構成で重複する構成の説明を省略する。すなわち、開口特性の関係も同様であるため説明を省略する。

図８に示される油圧回路６２にあっては、回生時に回生モータ１０に戻り流体を分岐して供給する可変絞りＡｂ（第２の絞り）を有する油路３０と接続される流路９０ｂを備えた回生可変切換弁９０と、回生時に流量制御弁４に設けられた可変絞りＡｓ（第１の絞り）に直列接続される可変絞りＡｘ（第３の絞り）を有する油路２４と接続される流路９１ｘを備えた回生可変切換弁９１とが油路２４上に独立して設けられ、これら回生可変切換弁９０と回生可変切換弁９１とは油路３３により接続されている。これによれば、従来技術に示したような油圧回路１５２（図１０参照）に油路２４と接続される流路を備えた回生可変切換弁９１を増設することで、回生時の合成開口特性カーブＳと非回生時の開口特性カーブＳ’の差を小さくできるように簡単に仕様を変更することができる。

次に、実施例３に係る油圧回路６３につき、図９を参照して説明する。尚、実施例１及び２と同一構成で重複する構成の説明を省略する。

図９に示される油圧回路６３にあっては、可変絞りＡｂ（第２の絞り）を有する回生可変切換弁９０と、可変絞りＡｘ’（第３の絞り）を有する回生可変切換弁９２とが油路２４上に独立して設けられ、これら回生可変切換弁９０と回生可変切換弁９２とは油路３３により接続されている。回生可変切換弁９２は、回生時に油路３３と圧油をタンク８に排出する油路１６とを接続する流路９２ｘを備え、かつ回生時には回生可変切換弁９２の下流側の油路２４を閉止する構造となっている。これによれば、回生時には、油路３０に流れない残りの戻り油が流量制御弁４を通らずにタンク８に排出される。この場合、可変絞りＡｘ’を実施例１の合成絞りＡｃ（ＡｘとＡｓの直列配置の合成絞り）と略同じ値とすることで、回生時と非回生時の開口特性が略等しくなる。

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。

例えば、上記実施例において、流量制御弁４の可変絞りＡｓと直列に位置する可変絞りＡｘが設けられている構成で説明したが、これに限らず、例えば回生状態から非回生状態に切り換えられる際に、回生時における流量制御弁４の可変絞りＡｓの開口特性と可変絞りＡｂの開口特性との合成開口特性が非回生時の可変絞りＡｓの開口特性と略同じとなるように、コントローラ１４が回生時における流量制御弁４の可変絞りＡｓを調整できる構成とすることにより、回生可変切換弁９における可変絞りＡｘを省略してもよい。

また、回生可変切換弁（９，９０，９１，９２）は可変絞りＡｂと可変絞りＡｘ（Ａｘ’）を備える電磁比例絞り弁として説明したが、これに限らず、例えば手動式の流量制御弁や、パイロット二次圧により制御される油圧式の流量制御弁であってもよいし、固定絞りであってもよい。

また、流量制御弁４は油圧にて動作する構成に限らず、電磁比例絞り弁であってもよい。

また、上記実施例では、流体圧回路の流体として油を例にとって説明したが、水や空気のような全ての流体に適用できることはいうまでもない。更に、タンク内の流体を加圧する流体圧アクチュエータは、油圧ポンプに限らず流体圧回路に用いられる流体に応じて種々変更可能であり、例えばエアシリンダやアキュムレータ等であってもよい。

また、上記実施例では、回生モータ１０に戻り流体を分岐して供給している回生時の状態から回生可変切換弁９を回生時の位置から非回生時の位置に切り換える場合を例にとり主に説明したが、これに限らず、本発明の油圧回路は回生可変切換弁９を非回生時の位置から回生時の位置に切り換える場合においても油圧シリンダ５のロッドスピードの急変を抑制し、ロッド５ａを円滑に制御することができることはいうまでもない。

１ 駆動機構
２ メイン油圧ポンプ（流体圧アクチュエータ）
３ パイロット油圧ポンプ
４ 流量制御弁
５ 油圧シリンダ（シリンダ装置）
５ａ ロッド
８ タンク
９ 回生可変切換弁
１０ 回生モータ
１１ 発電機
１２ リモコン弁
１２ａ 操作レバー
１３ 圧力センサ
１４ コントローラ
１５〜３０ 油路
３３ 油路
４０ ホイールローダ
５２ 油圧回路

Claims (6)

1. 操作指令に応じてシリンダ装置のロッドストロークを制御する流体圧回路であって、
   流体を貯蔵するタンクと、
   前記タンク内の流体を加圧する流体圧アクチュエータと、
   前記流体圧アクチュエータからの加圧流体によって伸縮するシリンダ装置と、
   前記流体圧アクチュエータと前記シリンダ装置との間に配置され加圧流体の流路を切り換えるとともに、前記シリンダ装置からの戻り流体を第１の絞りを介して排出する流量制御弁と、
   非回生時に前記シリンダ装置からの戻り流体を前記流量制御弁に排出するとともに、回生時に前記戻り流体の一部を分岐させ第２の絞りを介して排出する回生可変切換弁と、
   前記回生可変切換弁により分岐された流体により回生駆動される回生モータと、
   前記回生時に前記第１の絞りに直列接続され戻り流体の流量を制限する第３の絞りと、を備え、
   前記第１の絞り、前記第２の絞り及び前記第３の絞りのそれぞれは、可変絞りであり、
   前記第１の絞りの開口面積をＡｓ、前記第２の絞りの開口面積をＡｂ、前記第３の絞りの開口面積Ａｘとすると、前記第１の絞り、前記第２の絞り及び前記第３の絞りは、
   Ａｓ＞Ａｘ＞Ａｂの関係を満たしつつ、前記操作指令の操作量に応じてそれぞれの開口面積が変化するように構成される流体圧回路。
2. 操作指令に応じてシリンダ装置のロッドストロークを制御する流体圧回路であって、
   流体を貯蔵するタンクと、
   前記タンク内の流体を加圧する流体圧アクチュエータと、
   前記流体圧アクチュエータからの加圧流体によって伸縮するシリンダ装置と、
   前記流体圧アクチュエータと前記シリンダ装置との間に配置され加圧流体の流路を切り換えるとともに、前記シリンダ装置からの戻り流体を第１の絞りを介して排出する流量制御弁と、
   非回生時に前記シリンダ装置からの戻り流体を前記流量制御弁に排出するとともに、回生時に前記戻り流体の一部を分岐させ第２の絞りを介して排出する回生可変切換弁と、
   前記回生可変切換弁により分岐された流体により回生駆動される回生モータと、
   前記回生時に前記第１の絞りに直列接続され戻り流体の流量を制限する第３の絞りと、を備え、
   前記第１の絞り、前記第２の絞り及び前記第３の絞りのそれぞれは、可変絞りであり、
   前記第１の絞りの開口面積をＡｓ、前記第２の絞りの開口面積をＡｂ、前記第３の絞りの開口面積Ａｘ、前記第１の絞りと前記第３の絞りの合成絞りの開口面積をＡｃとすると、前記第１の絞り、前記第２の絞り及び前記第３の絞りは、
   Ａｘ＝Ａｓ・（Ａｓ−Ａｂ）／√（Ａｂ・（２×Ａｓ−Ａｂ））の関係を満たしつつ、前記操作指令の操作量に応じてそれぞれの開口面積が変化するように構成される流体圧回路。
3. 前記第３の絞りは前記流量制御弁とは異なる位置に配置されている請求項１または２に記載の流体圧回路。
4. 前記第３の絞りは、前記回生可変切換弁に配置されている請求項３に記載の流体圧回路。
5. 回生モータを駆動する際には、前記流量制御弁及び前記回生可変切換弁を同時期に切り換える請求項１乃至４のいずれかに記載の流体圧回路。
6. 前記流量制御弁は、６ポート３位置タイプのスプール型の切換弁である請求項３または４に記載の流体圧回路。

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