JPH02500681A - 制御装置を作動させる場合に負の負荷圧力を使用するようになった負荷応答制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に負荷応答制御装置に関し、かつ！＃に負荷応答制御装置の制御器 を作動させるために負の型式の負荷からエネルギーを選択的に導き出す制御装置 に関する。

発明の背景 先行技術においては、負荷をうける流体モータの制御に使用される、例えば、方 向制御弁および流量制御弁のような制御構成要素は、流体動力エネルギーを使用 することにより、負荷応答制御装置の制御要素に伝達するだめの手動信号、電気 信号またはその他の遠隔制御信号を比例増幅することにより、比較的に低いエネ ルギーレベルにおいてこのような信号に応答する。

このような流体動力エネルギーは、液圧装置に動力を供給する別個の流体動力供 給源または主制御装置用ポンプから得ることができる。

負荷応答ｌ！Ｉ制御装置の制御器ｆＩＬを作動させるためのエネルギーを得るた めに別個の流体動力供給源を使用することは、別個の流体動力供給源が一次液圧 動力装置のデユーティサイクルから完全に独ユして因るので、非常に望ましい。

しかしながら、このような８＋ユした圧力供給源には、例えば、特に待機状態時 の液圧装置１ζおいて動力が有効に使用されないことのようないくつかの不利点 がある。また、原動機として内燃機関を使用している移動式の装置におりては、 高価であるのみでなくまた多大なスペースを占有する別個の流体動力仮置装置を 必要とし、これはこのような用途においてコストを高める要因になっている。

多くの工業用および移動式の装置は、主流体動力装置用ポンプから導かれる系圧 力における流体の流れを使用している。このような装置においては、殊に負の負 荷を制御する°間に、負荷の大きさにより決定される系圧力が負荷応答制御装置 の制御装置に必要な値よりも低い圧力レベルまで降下することがありうる。この 不利点は負荷応答制御装置用ポンプの吐出圧力が負荷応答制御装置の制御装置の 特性により決定されるある所定の最低圧力レベルよりも低く降下することを阻止 することにより克服することができる。殊に、この技術分野においてよく知られ ている電気流体力学的なサーボ型式のこれらの制御装置のうちのあるものは比較 的に高い圧力レベルを必要とし、その結果、殊に小さい正の負荷または負の型式 の負荷を制御する場合に主派体艶力装ｆｋＫおめて多大な流体動力の損失が発生 する。

この解決方法の別の一つの不利点は、移動式の装置において例えば３５０　ｋｇ ／ｃ！ｎ２（５０００ＰＳ工）を十分に上まわる最高使用系圧力を使用する当業 者によく知られた傾向から生ずる。このような装置においては、減圧型の装置を 主流体動力装置用ポンプと流体動力装置の制御装置との間に介在させなければな らないのみでなく、また例えば、７０に９／α２（１［）００Ｐ訂）の圧力レベ ルにおじで流体動力装置の制御装置に流体動力を供給するために笑質的に高い流 量レベルにおいて例えば３５０　ｋｌｉ’／工２（５０００ｐｓ工）の圧力を使 用することにより、多量の流体動力が絞りにより熱に変換され、流体動力装置の 動車の損失と、工具により仕事を行うための流体動力装置用ポンプから得られた 動力の損失とが生ずる。

発明の要約 本発明は、その一つの局面において、正の負荷および負の負荷を制御するように 作動可能な少なくとも１個のアクチュエータと、排出装置および加圧流体供給源 と、前記アクチュエータを前記排出装置および前記加圧流体供給源と選択的に相 互接続しかつ前記アクチュエータへの流体の流れおよび前記アクチュエータから の流体の流れを制御するように作動可能な第１弁装置と、前記アクチュエータへ の流体の流れおよび前記アクチュエータからの流体の流れを制御するように作動 可能な？！ＩＩＪ御装置と、前記アクチュエータが負の負荷をｌ！ｌｌＪ御する 間に前記負の負荷からのエネルギを使用するように作動可能な纂２付勢装置とを 備えた負荷応答制御装置を提供するものである。また、前記制御装置は、前記ア クチュエータが正の負荷を制御する間に前記加圧流体供給源からのエネルギを使 用するように作動可能な第１付勢装ｆＩｊを有している。

それ故に、本発明の主な一つの目的は、液圧装置により制御される負の負荷のエ ネルギを使用して液圧装置の制御装置が必要とするエネルギを十分に供給し、ま たはこのような負の負荷を制御する間に主動力回路から導き出されたエネルギー の量を少なくとも補い、したがって該エネルギーの量を減少することである。

本発明の別の一つの目的は、負の負荷圧力において導かれた流体の流れが負の負 荷を位置決めしまたは負の負荷の速度を制御する場合に使用される制御装置の精 度および応答になんら影響をおよぼさなりように負の負荷を制御する間に流体動 力装置の制御装置が必要とする流体動力を供給するために負の負荷圧力に保たれ た流体の流れを使用することである。

本発明のさらに別の目的は、複数の正の負荷および少なくとも１個の負の負荷を 同時に制御する装置におりて正の負荷および負の負荷の両方を制御するために流 体動力装置の制御装置が必要とする流体動力を供給するために負の負荷圧力に保 たれた流体の流れを使用することである。

本発明のさらに別の目的は、負の負荷圧力のレベルを負荷応答制御装置用ポンプ から導かれたエネルギにより流体動力装置の制御装置を作動させるために必要な 所定の最低の負の負荷圧力レベルまで高めることである。

簡単にいえば、本発明の前記の目的およびその他の目的は、負荷および正の負荷 をうける流体モータの制御に使用される流体動力装置の制御装置に流体動力を供 給する場合に有用な仕事を行うのみでなく、またその他の流体動力仮置の制御装 置を使用してその他の有用な仕事を行うために、このような負荷を制御する間に 流体モータ内に発生した負の負荷圧力により支持されかつ絞りにより熱に変換さ れなければならない負の負荷のエネルギを使用することにより達成される。

本発明の付加的な目的は、添付図面に示されかつ以下の詳細な説明に記載した本 発明の好ましい笑施例を参照すると明らかになろう。

図面の説明 第１図は正負荷補正装置および負負荷補正装置を含む負荷応答制御装置の絞り制 御装置の断面図と、すべてめ：略図で示した流体伝導ラインにより動作回路内に 接続された図解的に示した負荷応答制御装置用ポンプ、流体溜めおよびスプール 位置決め制御装ｆｌｊを儒えた外部論理上ジュールおよび負荷応答制御装置用ア クチュエータの断面図と共に、方向制御弁の断面図を示し、第２図はすべてが略 図で示した流体伝導ラインにより動作回路内に接続された図解的に示した流体モ ータ、負荷応答制御装置用ポンプ、流体溜め、流体動力をそらせる弁、スプール 位置決め制御装置、その他の流体モータおよび対応した制御弁および負負荷圧力 シャツトル論理装置を備えた正負荷補正装置および負負荷補正装置ならびに外部 論理モジュールを含む方向制御弁、流量制御弁および絞り制御装置の断面図を示 す。

好ましい実施例の説明 さて、添付図面について、特に第１図について述べると、負荷応答制御装［８が 設けられており、かつ負荷Ｗに作用可能に接続されたアクチェータ１１と全体を 符号１２で示した加圧流体供給源を含む流体伝導装置との間に介在した全体を符 号１０で示した負荷応答弁組立体と、流体溜め１４を含む排出装ｆｆ１１３とを 含む。加圧流体供給源１２は吐出量制御装ｆｆ１ｌｉ６’を備えたポンプ１５を 含む。吐出量制御装置１６は、この技術分野におりてよく知られたバイパス型ま たは可変容積型とすることができかつ第１図の負荷応答流体動力および制御装置 の最高負荷信号圧力によく知られた態様で応答することができる。

負荷応答弁組立体１０は、この技術分野においてよく知られたスプール型の方向 および流量制御弁の型式で第１図に全体を符号１７で示した第１弁装置と、全体 を符号１８で示した負荷圧力識別装置と、全体を符号１９で示した制御装置とを 備えている。？ＩＩＩＪ御装置１９は、全体全符号２０で示した負荷圧力補正装 置と、全体を符号２１で示した流量制御装置と、全体を符号２２で示した相互接 続装置とを含むことができる。第１弁装置１７はスプール装置、例えば方向制御 スプール２３を備え、一方負荷圧力補正装置２０は全体を符号２４で示した正負 荷補正装置と、全体を符号２５で示した負負荷補正装置とを備えている。正負荷 補正装置２４および負負荷補正装ｆ１２５は単段の型式である。正負荷および負 負荷の両方を制御する場合に使用される負荷補正装置２０と方向制御スプール２ ３を含む第１弁装置１７との間の機能的な関係は、１９８０年９月１６日に発行 された本発明の出願人の米国特許第４．２２２，４０９号明細書に詳赴に記載さ れた機能的な関係に類似している。

簡単にいうと、第１升装置１７は・・ウジング２７の穴２６内に摺動可能に案内 される方向制御スプール２３を備えてｂる。方向開気スプール２３は、流入量可 変調整オリフィス装置、例えば、正負荷すなわち流入量調整スロット２８および ２９と、吐出量可変論兜オリスイス装置、例えば、負負荷、すなわち、吐出量論 ！スロット３０および３１とを備えている。方間制御スプール２３の一方の端部 は、圧力信号、すなわち、制御信号Ａ’ｔ−５ける制御スペース３２内に突入し 、一方他方の端部は制御信号Ｂの圧力をうける制御スペース３３内に突入してい る。方向制御スツール２３は、この技術分野におめてよ〈知られた心出しばね３ ４により、第１図に示した中車位置によく知られた態様で維持することができる 。

穴２６は第１排出室３５、第１負荷室３６、供給室３７、第２負荷室３８および 第２排出室３９と交差して論る。制御スペース３２内に突入しかつ制御信号Ａの 圧力をうける方向制御スプール２３の一方の端部は、制御信号Ａの圧力と方向制 御スプール２３の横断面積との積に等しい力をうける。制御スペース３３内に突 入しかつ制御信号Ｂの圧力をうける方向制御スプール２３の他方の端部は、制御 信号Ｂの圧力と方向制御スプール２３の横断面積との積に等しｂ力をうける。第 １弁装置１７の制御スペース３３はライン４０により負荷圧力識別装［１８の第 １制御室４１と接続されている。制御スペース３２は同様にライン４０により第 ２制御室４３と接続されている。第１負荷室３６はライン４５により室２６と接 続され、一方第２負荷室３８は２イン４７により室４８と接続されている。第１ 制御室４１、第２制御室４３、室４６および室４８は、負荷圧力識別論理シャツ トル４４を備えた負荷圧力装ｆｌ１１Ｂに含まれている。負荷圧力識別装＆１８ は負荷圧力信号ｔｍ別するように作動可能な任意の型式、例えば、°逆止弁論理 装置、シャツトル弁論理装置または電気論理装置とすることができ、これらの論 理装置はすべて負荷圧力信号を正または負として識別することができる。第１図 に示した負荷圧力識別装置１８の構造および作動は、両方共、１９８６年９月９ 日に発行された本発明の出願人の米国特許第４，６１０，１９４号明細書に極め て詳細に記載されている。簡単にいうと、負荷Ｗが正であるかまたは負であるか 否かにより、その位置に関する意図された修正につめて、論理シャルトル４４が 、いずれか一方向に最大限に移動して正の負荷圧力ｆ：ボート４９と接続し、ま たは負の負荷圧力をボート５０および５１と接続する。

正負荷圧力ボート４９はライン５２により絞りスプール５４を備えた正負荷補正 装置２４のスペース５３と接続されている。絞りスプール５４は、スペース５３ 内の正負荷圧力と、スペース５５内の圧力と、ばね５６の偏位力とをうけている 。絞りスプール５４は、絞り、ｆ　−ト５７の絞り作用により、入口室５８から 出口室２９までの流体の流れを制御する。出口室２９はライン６０により第１弁 装置１７の供給室３７と接続されてｂる。絞りスプール５４は、正の負荷を当業 者によく知られているように制御するときに、自動的に調整位置を確立し、絞り ボート５７により入口室５８から出口室５９までの流体の流れを絞り、それによ り正負荷調整スロット２８または２９の変位により生じたオリフィスの両端の間 の比較的に一定の差圧を維持する。

負の負荷圧力をうけるボート５０は、ライン６１により、収りスツール６３を備 えた負負荷補正装ｆ１２５の制御室６２と接続されている。絞りスプール６３は 、制御室６２内の負負荷圧力と、スペース６４内の圧力と、ばね６５の偏位力と を受ける。絞りスプール６３は、絞りボート６６の絞り作用により、出口室６７ かも排出室６８への流体の流れを制御する。排出室６８は流体溜め１４と接続さ れている。絞りスプール６３は、負の負荷を当業者によく知られているように制 御するときに、絞りボート６６により出口室６７から排出室６８への流体の流れ を絞ってそれにより負負荷スロット、すなわち、吐出量調整スロッ）３０または ３１の変位により生じたオリスイスの両端間の比較的に一定の差圧を維持する調 整位置を自動的に確立する。

負の負荷圧力をうけるボート５１は、第１図に示したように、ライン６９により 、浮動する自由ピストン７１と連絡したスペース７０と接続することができる。

正の負荷をスペース１０内の負の負荷圧力により非常に低いレベルで制御する間 、浮動する自由ピストン７１が第１図に示した位置に自動的に維持されて、絞り スプール５４の制御作用が如何様であってもその制御作用になんら影響をおよぼ さない。負の負荷を制御する間に、浮動する自由ピストン７１の横断面積に作用 する負の負荷圧力がばね５６の予荷重と釣り合うある所定のレベールまでいった ん上昇すると、浮動する自白ピストン７１は、絞りスプール５４と共に、ライン ７２によりポンプ１５と接続された入口室５８が出口室５９から構成される装置 まで右側から左側に移動する。出口室５９は、ライン６０により、供給室３７と 接続されている。それ故に、浮動する自由ピストン７１を使用して負の負荷をば ね５６の予荷重により決定されたある最低の負の負荷圧力レベルよりも高く制御 する間に、ｂわゆる、負の負荷を再生する状態に到達し、それにより正負荷補正 装置２４と負負荷補正装ｆ［２５との間に同期化作用が注する。

負の負荷を再生する同期化作用の特徴が無い場合には、ライン７４によりスペー ス７５と接続された正負荷圧力と、ライン７７により流体溜め１４と接続された スに一スフ６内の圧力とを受けることができる浮動する自由ピストン７３を使用 することができる。それ故に、浮動する自由ピストンγ３は、スペース７５内の 正負荷圧力とスペース７５の横断面積との積に等しい圧力を受ける。この力は浮 動する自由ビン７８を介して絞りスプール６３に伝達され、かつ正負荷上制御す る間に絞りスプール６３を第１図に示したように、全開位置に強制的に維持する 。負の負荷を開気する間、スペース７５および５３内の正負荷圧力信号はアクチ ュエータ１１の入口における圧力と等しい。これらの状態の下では、絞りスプー ル６３は、浮動する自由ピストン７３の作用により、アクチュエータ１１の入口 圧力に関する力のフィードバックを受けて、正負荷補正装ｆ［２４および負負荷 補正装置２５の補正作用の間に同期化作用を生じかつ負の負荷を制御する間にポ ンプ１５から導かれたエネルギを介してアクチュエータ１１内に過大な圧力が発 生することを阻止する。

第１図の実施例に示したように、浮動する自由ピストン１１および７３の両方を 使用することにより、負の負荷を制御する間に、負の負荷を再生する状態に到達 し、ポンプ１５がアクチュエータ１１から遮断されかつアクチュエータ１１に流 入する流れが流体溜め１４から補給弁７９および８０ｆ：通して供給される状態 で正負荷補正装置２４と負負荷補正装に２５との間に同期化作用を自動的に生ず る。正の負荷を制御する間に、浮動する自由ピストンＴ１が第１図に示した位置 に保たれ、一方正の負荷圧力を受ける浮動する自由ピストン７３が力を浮動する 自由ピン７８を介して伝達して、それにより絞りスプール６３を図示のような全 開位置に維持する。

制御スペース３３内に突入した方向制御スプール２３の端部は、ばね８２の偏位 力を受けるシャツトル８１と接触した状態に維持されている。それ故に、シャツ トル８１は、スプール２３の移動と共に移動しかつ当業者によく知られた態様で 圧力Ｐｓヲ受げる室８３を室８４または呈８５と逐次接続し、また一方これらの 室を制御スペース３３内に存在する制御信号Ｂの圧力に逐次接続する。それ故に 、方向制御スプール２３およびシャツトル８１をｂずれか一方向に距離Ｘ移動す ることにより、室８４または室８５のいずれか一方が圧力Ｐ８に接続される。そ れ故に、シャツトル８１がシャツトル８６の作用によりしずれか一方向に距離Ｘ 移動したときに、この技術分野によく知られているように、圧力Ｐ６がライン８ ７を介して相互接続装置２２に伝達される。シャツトル８１が第１図に示したよ うな中立位置にあるときに、漏れオリフィス８８の作用により、ライン８７は大 気圧を受ける。シャツトル８１の作用は、シャツトル８６の作用と相俟って、信 号発生器を構成しかつスプール２３の位置に応答する全体を符号８９で示した装 置を提供する。

流量制御装置２１は、指令信号ｃ１およびＣ２に応答して圧力信号ＡおよびＢ’ ｉｌ（発生する。圧力信号ＡおよびＢはスペース３２および３３にそれぞれ伝達 されかつ前述したように方向制御スプール２３の移動を確立する力を発生する。

これらの力は、次に、負荷圧力補正装置２０の補正作用により、よく知られた態 様でアクチュエータ１１への比例した流体の流れおよびアクチュエータ１１かも の比例した流体の流れを確立する。制御圧力信号ＡおよびＢを発生させるだめの 流量制御装置２１は、当業者によく知られているように、種々の型式とすること ができる。特定の型式は、通常、制御信号Ｃ１またはＣ２が電気信号であるかま たは液圧信号であるか否かによりかつ制御圧力信号ＡおよびＢｉ発生させるため にエネルギーの点からこれらの指令信号を増幅する度合により決定される。Ｕず れにせよ、指令信号Ｃ１および０２に一増幅するエネルギーは、通常、独立した ポンプまたは負荷応答制御装置用ポンプ１５のｂずれかを使用することができる 圧力供給源から供給される。殊に、もしも第１図に示したように、負荷応答制御 装置用ポンプ１５が圧力供給源として使用されるとすれば、流量制御装ｆｆｔ２ １が過大な圧力全受けることを阻止するために、減圧制御装置９０を導入するこ とが慣例である。

第１図の実施例においてライン７２によりポンプ１５と接続された入口室５８は 、ライン９１、接続装置、例えば、全体を符号９２で示した三方弁およびライン ９３を介して減圧制御装置９０と接続されている。

これらの状態の下で、泥倉ｔｌ−１Ｊ御装置２１には、ぎンプ１５から導かれた 流体動力エネルギーが供給され、それ故にポンプ１５によって発生した流体動力 が信号Ｃ１および０２に増幅して圧力信号ＡおよびＢを発生するために使用され る。

第１図に略図で示した三方弁９２は、この技術分野によく知られた友式のもので ありかっばね９４により図示の位置に向かって偏位せしめられている。この位置 において、三方弁９２のセグメントは通路９５によりライン９１および９３七接 続し、ライン９１および９３は次いでライン９６によりシャツトル弁装置、例え ば、シャツトル９７と接続され、一方ライン９８を介して伝達されたシャツトル ９７の出力はストッパー９９により遮断される。、ライン８７内の圧力がばね９ ４０予荷重により決定されたレベルを超えると、三方弁９２は作動装置、例えば 、アクチュエータ１０００作用を介してよく知られた態様で通路１０１がライン ９８をライン９３と接続し、一方ライン９１が遮断装置、例えば、ストッパー１ ０２により効果的に遮断される位置に移動せしめられる。シャツトル９７はライ ン１０３およびライン１０４により第１排出室３５および第２排出室３９と接続 されて因る。

弁組立体１０および別の一つの略図で示した装置１０６ａからの正負荷圧力信号 は、制御される負荷の最高の正負荷圧力のみがライン１０９を介してポンプ１５ の吐出量ｆ’！１１　＠　装置１６に伝送されるように、この技術分野でよく知 られているように、逆止弁１０７および１０８の逆止弁論理装置を介して接続さ れる。

全体を符号１０５で示した第１付勢装置は、ポンプ１５を流量ｔ！ＩＪ御装置２ １と相互に接続するように作動可能であり、かつライン９１および９２ｆ：接続 する通路９５を備えた三方弁９２を含む。

゛　全体を符号１０６で示した第２付勢装置は、負の負荷圧力を受ける第１排出 室３５および第２排出室３９を流量制御装＃Ｌ２１に相互接続してそれにより指 令信号Ｃ１またはＣ２を制御圧力信号ＡおよびＢに増幅するために負の負荷信号 を使用可能にするために作動可能であり、かつ通路１０１を備えた三方弁９２を 含む。

通路１０１はライン８７内の圧力に応答してライン９８をライン９３と接続する 。

相互接続装置２２は、三方弁９２と、シャツトル９７と、シャツトル９７を負の 負荷圧力供給源と接続する流体伝導ラインと、弁スプール２３の位置に応答する 装置８９とを含む。

さて、纂２図について述べると、概１図および第２図の同様な構成部分は同様な 符号により示しである。

第２図の第１弁装ｆ１１７はスプール２３の位置に応答する装ｊｌｉ８ｓｌｌ備 えていないけれども、第２図の弁組立体１００基本的な構成部分のすべて、すな わち、第１弁装ｆ１１７、負荷三力補正装ｆ［２０、流量制御装置２１および負 荷圧力識別装置ＩＬ１８は第１図に示したこれらの装置と同じである。第１図の 実施例と第２図の実施例との主な差異は、第２図において図示したその他の装置 が略図で示した流量制御装置２１　ａ）　２１　ｂ。

２１ｃによりそれぞれ制御される複数個のアクチュエー！１１ａ、１１ｂおよび １１Ｃと接続された複数個の負荷Ｗからなってｂる。流量制御装置２　ｉ　＆、 　２１ｂ。

２１ｃは次に第１弁装置１７ａ、１γｂおよび１７ｅと作用関係に接続され、次 に、第１弁装ｆ［１７ａ。

１７１）および１７ｃは個々の負荷圧力補正装置２０と機能的に相互接続するこ と妙；できることである。第１弁装ｆ１１７ａ、１７ｂおよび１７Ｃの比口室は 、ライン１０４ａ、１０４ｂおよび１０４ｃにより、全体を符号１１０で示した 負負荷圧力シャントル論理装置と接続されている。負負荷圧力シャットル論理装 ａ　ｉｔ。

はシャツトル弁１１１，１１２および１１３を含む。

シャツトル弁１１１，１１２および１１３は、当業者によく知られた態様で、制 御１される負の負荷の最高の負負荷圧力信号をライン１１４に伝送する。ライン １１４はアクチュエータ１００および三方弁９２のストッパー９９と接続されて いる。

第２図の相互接続装置２２は、三方弁９２と、負負荷圧力シャントル論理装置１ １０と、流体伝導ライン１１４と、負荷応答制御装置用ポンプ１５と接続された ライン９１とを含む。相互接続装置２２は、正の負荷圧力または負の負荷圧力の いずれかを減圧制御装置９０に供給する。減圧制御装置９０は圧力Ｐ。に保たれ た流体動力エネルギーを流量制御装置１ｊ　２１　ａ、　２　ｌ　ｂおよび２１ ｃに供給する。

さて、舅１図に戻って述べると、ライン８７に作用している圧力により、三方弁 ９２のアクチュエータ１００内に、ばね９４の偏位力に対抗するカが生ずる。

アクチュエータ１００内に発生した力がいったんばね９４の偏位力よりも大きく なると、よく知られた態様で、三方弁９２は負荷応答装置用ポンプ１５が減圧制 御装置９０からストッパー１０２により遮断されかつ負の負荷圧力を受けるアク チュエータ１１の出口が同時に通路１０１により流１制御装ｆ１２１の減圧制御 装ｆｉｌｉ９０と接続される位置に移動される。このようにして、制御信号を増 幅するための流体動力が負の負荷に貯えられたエネルギーから流量制御装置２１ に供給される。負の負荷を制御する間に負の負荷圧力に保たれた流体動力を任意 に迂回することにより、通常、このような負の負荷の位置が変化し、したがって 、負負荷制御の安定性、比例および過渡応答に悪影響をおよぼす。しかしながら 、第１図の実施例においては、負負荷補正装置２５の補正作用に起因する負の負 荷の速度は、方向制御・スプール２３の移動により生じた負負荷スロット、すな わち、吐出量調整スロット３０または３１の流路面積に正比例する。負の負荷圧 力に保たれた流体動力が吐出量級整スロット３０または３１の下流側および負負 荷補正装置２５の上流側から供給されるので、負の負荷圧力に保たれた流体の流 れの任意の迂回は負負荷補正装置２５の絞りボート６６により絞られる流量を介 して自動的に補正される。このようにして、負の負荷エネルギーを利用可能なエ ネルギーの総量内で負負荷制御回路から迂回して負の負荷の制御の質が如何様で あってもその質に影響をおよぼさないでその他の仕１ｔ−英！することができる 。このようにして、負の負荷を制御する間に負負荷制御装置により使用されるエ ネルギーは負の負荷から直接に導かれかつ負荷応答装置用ポンプから導かれない ので、負の負荷を制御する間に負負荷ｍＪ御装置における絞りにより熱に変換し なければならない負負荷エネルギーが有用な目的のために使用されそれにより負 荷応答制御装置の効工を高めるのみでなく、また負負荷制御装置用のポンプ回路 からの流体動力を使用しないことにより、有用な仕事を行うための負荷応答装置 用２ンプの能力が高められる。

負負荷補正装＆２５が負荷の制御にいったん使用されると、第１排出室３５およ び第２排出室３８を含みかつ絞り、ｆ　−トロ　６の上流側に配置された排出装 置１３内に圧力が発生することは、制御される負荷が負の型式でありかつ流体動 力装置の制御装置がこのような負の負荷を制御する場合にアクチュエータ１１か らの吐出量を使用することを自動的に意味する。シャツトル９７は、排出装置１ ３および負荷応答装置用ポンプ１５を相互に接続し、かつよく知られた態様で、 二つのうちのより高い圧力入力のみがライン９８に伝送される。それ故に、もし もポンプ圧力が負負荷圧力よりも高ければ、ライン９８はポンプ圧力を受ける。

もしも負の負荷圧力がポンプ圧力よりも高ければ、ライン９８はシャツトル９７ ０作用を介して負の負荷圧力を受ける。もしも最低のポンプ圧力が流量制御装置 ２１の要求条件を満たすように選択され、この予め選択されたレベルよりも低め レベルでは負の負荷圧力を伝送することができないことを保証するとすれば、ラ イン９８を減圧制御装置ＳＯとＮ接に接続することができ、それにより三方弁９ ２またはスプール２３の位置に応答する装置８９を設ける必要を完全になくすこ とができる。このような状態の下で、簡単なシャツトル９７を使用することによ り、流量制御装置２１に流体動力を供給するために、負の負荷のエネルギーを使 用することができる。

ある状態の下で、負荷応答制御装置の最大の効至を得るために、もしも負の負荷 圧力が流量制御装Ｐ＃２１の要求条件を満たすために十分に高ければ、吐出量制 御装置１６の作用により負荷応答制御装置用ポンプ１５を完全にアンロードする ことが一つの利点である。

ばねにより偏位した三方弁９２は、ある最低の負の負荷圧力レベルを上まわるレ ベルにおいてのみ、負の負荷エネルギーを流量制御装置２１に迂回することがで きることを保証する。このアプローチにより、シャツトル９７からの吐出ライン ９８を７クテユエータ１００に接続することができかつ制御信号をアクチュエー タ１００に供給することができる。このようにして、ばね９４の予荷重は、負の 負荷からの流体動力が流量制＠装ｆｉ１２１に接続される圧力レベルを指示する 。このような構成により、ある特定の負荷応答装置におけるこの負の負荷圧力レ ベルは、負荷応答制御装置用ポンプ１５をその吐出量制御装ｋ１６を介してアン ロードするために設定することができる。

第１図の！ｊ！施例において、三方弁９２に通じたライン８７内に存在する制御 圧力は流量制御装置２１に負の負荷エネルギーを迂回するか否かを決定する。こ れはスプール２３の位置に応答する装ｆｉｌｔ８９の作用により決定される。負 の負荷の大きさと関係無＜Ｎ　ｘに等しい方向制御スプール２３の移動範囲内で 、流量制御装置２１を作動させるエネルギーが通路９５を介して負荷応答制御装 置用ポンプ１５から直接に導き出される。方向制御スプール２３がいずれか一方 向にＸよりも大きい距離だけいったん移動せしめられると、圧力信号Ｐ６が装置 ８９からシャツトル８６を介してアクチュエータ１００に伝送される。圧力ｐＥ ｉは、負荷応答制ｉ！Ｑ＋装置の特定のパラメータに応答して供給することがで きまたは負の負荷の実際の圧力とすることができ、したがって、負荷圧力レベル ｆｔ１８のボート５０または５１から直接に供給することができる。もしも圧力 Ｐ６が負の負荷圧力であれば、三方弁９２が前述したように、ばね９４の予荷重 により決定されたある最低の負の負荷圧力レベルを上まわる圧力レベルにおいて 負の負荷からのエネルギーを流量制御装に２１に接続するのみである。方向制御 スプール２３の距１１１ＩＸ以内の移動は、流量制御装置２１が必要とするエネ ルギーが小さく、シたがって、負荷応答制御装置用ポンプから導かれたエネルギ ーを制御の目的のために使用することが好ましいかもしれないことを意味してい る。

方向側へスプール２３を大きく移動するために、大きい流量がその移動のために 必要であり、より高いエネルギーを使用することが必要になる。これらの状態の 下では、負の負荷のエネルギーを使用しかつポンプからのエネルギーを保存する ことが一つの利点になる。

第１図の実施例は、浮動する自由ピストン７１０作用を介してかつ浮動する自由 ピストン７３０作用による負負荷補正装ｆ［２５の制御差圧の変化を介して両方 び負負荷補正装＆２５の同期化を示している。これらの二つの同期化方法を使用 することにより前述したような機能的な装置が得られる。しかしながら、正の負 荷および負の負荷の補正を同期化するために浮動する自由ピストン７３を使用す る可変差圧の原理が高周波応答を％徴とする制御装置に通常使用され、一方浮動 する自由ピストン７１０作用を介しての負の負荷の再生は動歪が制徂の積置より も重要である負荷応答制御装置に使用される。

さて、第２図に戻って述べると、第１図および第２図の制御装置は非常に類似し ているので、非常に類似した覆り御特性が得られる。第２図の実施例は、複数個 の正の負荷および負の負荷が同時に詐」御される負荷応答制御装置において極め て有利である。第２図のシャツトル弁論理装置は、負の負荷圧力に保たれた負の 負荷からのエネルギーを流量制御装置２１に自動的に供給して、孔量制〜装置２ １の特性により決定されたある所定の負の負荷圧力レベルを上まわる圧力レベル においてのみ負の負荷エネルギーの供給源を流量制御装置２１に接続することが できることを保証する。負の負荷から導かれたこのエネルギーは流量制御装置２ １゜２１　ａ　！　２１　ｂおよび２１ｃが正の負荷または負の負荷を制御する か否かとは関係無く流量制御装置２１゜２１ａ、２１ｂおよび２１Ｃｔ作動させ るために同時に使用することができるので、多大なエネルギーの節減をはかるこ とができ、負荷応答ｗｌＪ御装置の動歪を大幅に高め、また一方正の負荷を制御 するためのポンプのエネルギーを保存することができる。

第１図および第２図の方向制御スプール２３は、ばね３４によりそれらの中車位 置に向かって中央に偏位せしめられた状態で示しである。方向制御スプール２３ は、轟東者によく知られているように、例えば、ＬＶＤＴのようなスプール位置 変換器によく知られた態様で接続することができ、かつこのようなスプール位置 変洟器からのフィードバンク信号は指令信号Ｃ１およびＣ２と共にこの技術分野 によく知られた差圧型増幅器を使用して方向制御スプール２３の位置決めに使用 することができる。

Ｍ１図および第２図の実施例は、方向制御装置２１に使用するだめのエネルギー を供給するために選択に基づいて負の負荷により発生した流体動力の使用状態を 示す。殊に第２図の実施例において負荷応答？！ｔｌＪ御装置用ポンプから導か れたエネルギーｔｉ給するために負の負荷のエネルギーをこのように選択的に使 用することにより、制御信号の増幅以外のその他の目的に使用することができか つその他の負荷応答制御装置の構成部分を作動させるために使用することができ る。それ故に、圧力ＰＣに保たれた流体の流れは制御信号の増幅に使用されるの みでなく、また負荷応答制御装置のその他の構成部分（（おいて有用な仕事をな すためのエネルギーを供給するために使用することができる。

このようにして、負の負荷のエネルギーは、このような負荷を制御する間に、負 荷応答装置用ポンプから導かれたエネルギーを補給するために選択に基づいて使 用することができ、それにより負荷応答制御装置の効率を高めるのみでなく、ま た有用な仕事をなすために負荷応答制＠装置用ポンプの能力を高める。

以上、本発明の好ましい実施例を図示しかつ詳赴に記載したが、本発明が図示し た正確な形態および構造に限定されるものではなくかつ本発明を十分に理解した ときに当東者が思いつく糧々の変型および再配列を請京の範囲に記載の本発明の 範囲から逸脱することなく行うことができることは理解されよう。

補正書の翻訳文提出書　（４１！許注記８４条の７第１組

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．正の負荷（Ｗ）および負の負荷（Ｗ）を制御するように作動可能た少なくと も１個のアクチュエータ（１１）と、排出装置（１３，１４）および加圧流体供 給源（１２）と、前記アクチュエータ（１１）を前記排出装置（１３，１４）お よび前記加圧流体供給源（１２）と選択的に相互に接続しかつ前記アクチュエー タ（１１）への流体の流れおよび前記アクチユエータ（１１）からの流体の流れ を制御するように作動可能な第１弁装置（１７）と、前記アクチユエータ（１１ ）への流体の流れおよび前記アクチュエータ（１１）からの流体の流れを制御す るように作動可能た制御装置（１９）とを備え、前記制御装置（１９）は前記ア クチュエータ（１１）が正の負荷を制御する間に前記加圧流体供給源（１２）か らのエネルギーを使用するように作動可能な第１付勢装置（１０５）と、前記ア クチユエータ（１１）が負の負荷を制御する間に前記の負の負荷からのエネルギ ーを使用するように作動可能た第２付勢装置（１０６）とを有する負荷応答制御 装置。 ２．請求の範囲第１項に記載の負荷応答制御装置において、前記制御装置（１９ ）が前記アクチュエータ（１１）と前記排出装置（１３）との間に介在した吐出 量可変調整オリフィス装置（３０，３１）を含む負荷応答制御装置。 ３．請求の範囲第２項に記載の負荷応答制御装置において、負負荷圧力補正装置 （２５）を前記吐出量可変調整オリフィス装置（３０，３１）と前記排出装置（ １３）との間に介在させ、前記負負荷圧力補正装置（２５）が前記吐出量可変調 整オリフィス装置（３０，３１）の両端間の差圧を制御するように作動可能であ る負荷応答制御装置。 ４．請求の範囲第５項に記載の負荷応答制御装置において、相互接続装置（２２ ）が前記負負荷圧力補正装置（２５）および前記第２付勢装置（１０６）の上流 側の負の負荷圧力に保たれた流体の流れを相互に接続する負荷応答制御装置。 ５．請求の範囲第４項に記載の負荷応答制御装置において、前記第１弁装置（１ ７）が前記吐出量可変調整オリフィス装置（３０，３１）を備えたスプール装置 （２３）を含む負荷応答制御装置。 ６．請求の範囲第４項に記載の負荷応答制御装置において、前記相互接続装置（ ２２）が前記制御装置（１９）を前記アクチユエータ（１１）から流出する流体 の流れおよび前記加圧流体供給源（１２）と作用する関係に相互に接続するシャ ットル弁装置（９７）を含む負荷応答制御装置。 ７．請求の範囲第４項に記載の負荷応答制御装置において、前記第１弁装置（１ ７）がスプール装置（２３）を有しかつ前記相互接続装置（２２）が前記スプー ル装置（２３）の位置に応答する装置（８９）を有する負荷応答制御装置。 ８．請求の範囲第４項に記載の負荷応答制御装置において、前記相互接続装置（ ２２）が前記負の負荷圧力の圧力レベルに応答しかつ前記負の負荷圧力がいった んある所定の最低レベルに到達すると負の負荷圧力に保たれた流体を前記第２付 勢装置（１０６）に流れることを可能にするように作動可能な接続装置（９２， １０１）を有する負荷応答制御装置。 ９請求の範囲第８項に記載の負荷応答制御装置において、前記相互接続装置（２ ２）が前記負の負荷圧力に応答しかつ前記の負の負荷圧力がいつたんある所定の 最低レベルに達すると前記第１付勢装置（１０５）を前記加圧流体供給源（１２ ）から遮断するように作動可能な遮断装置（１０２）を含む負荷応答制御装置。 １０．請求の範囲第１項に記載の負荷応答制御装置において、正負荷補正装置（ ２４）を前記第１弁装置（１７）と前記加圧流体供給源（１２）との間に介在さ せた負荷応答制御装置。 １１．正の負荷および負の負荷を制御するように作動可能な複数個のアクチュエ ータ（１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）と、排出装置（１３，１４）および加圧 流体供給源（１２）と、前記流体アクチュエータ（１１，１１ａ，１１ｂ，１１ ｏ）の各々を前記排出装置（１３，１４）および前記加圧流体供給源と選択的に 相互接続するように作動可能な第１弁装置（１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）と 、前記第１弁装置（１７）に形成された吐出量可変調整オリフィス装置（３０， ３１）と、前記吐出量可変調整オリフィス装置（３０，３１）の各々の下流側の 負負荷圧力補正装置（２５）と、前記吐出量可変調整オリフィス装置（３０，３ １）の下流側から最高の負の負荷圧力を伝達するように作動可能なシャットル論 理装置（１１０）と、前記アクチュエータ（１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）へ の流体の流れおよび前記アクチユエータからの流体の流れを制御するように作動 可能な前記第１弁装置（１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）の各々の流量制御装置 （２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ）とを備え、前記流量制御装置（２１，２１ａ ，２１ｂ，２１ｃ）は前記アクチュエータ（１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）が 正の負荷を制御するときに前記加圧流体供給源（１２）からのエネルギーを使用 するように作動可能な第１付勢装置（１０５）と、前記シャットル論理置（１１ ０）と相互に接続されかつ前記アクチュエータ（１１，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ ）のうちの任意の１個が負の負荷を制御する間に前記負の負荷からのエネルギー を使用するように作動可能た第２付勢装置（１０６）とを有する負荷応答制御装 置。 １２．請求の範囲第１１項に記載の負荷応答制御装置において、前記第１弁装置 （１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）がスプール装置（２３）を有しかつ前記第２ 付勢装置（１０６）が前記スプール装置（２３）の位置に応答する作動装置（１ ００）を有する負荷応答制御装置。 １３．請求の範囲第１１項に記載の負荷応答制御装置において、前記第２付勢装 置（１０６）が前記負の負荷圧力の圧力レベルに応答しかつ前記負の負荷圧力が いったんある所定の最低レベルに到達すると負の負荷圧力に保たれた流体が前記 第２付勢装置（１０６）に流れることを可能にするように作動可能な接続装置（ ９２，１０１）を有する負荷応答制御装置。 １４．請求の範囲第１１項に記載の負荷応答制御装置において、前記第１付勢装 置（１０５）が前記負の負荷圧力に応答しかつ前記負の負荷圧力がいったんある 所定の最低レベルに到達すると前記加圧流体供給源（１２）を前記流量制御装置 （２１）から遮断するように作動可能た速断装置（１０２）を含む負荷応答制御 装置。 １５．請求の範囲第１１項に記載の負荷応答制御装置において、正負荷補正装置 （２４）を前記第１弁装置（１７）の各々と前記加圧流体供給源（１２）との間 に介在させた負荷応答制御装置。