JPS58156702A - 水力モ−タにより移動される物体の駆動装置 - 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】 本発明は水力モータによシ駆動される物体の動部系に於
１、水力モータの少くとも１個の作Ｉｈ案が圧力碌によ
り制御弁を介して作動され、水力モータの遅動によシ作
動寥の少くとも１個から圧力ａ：が排出され、物体の経
路及び（または）速度が電子制御により制御弁を介して
制御され、駆動される物体の制動のため水力モータから
排出される圧力媒を少くとも時間的に水力モータの圧力
線供給源として部分的に作用する圧力溜の少くとも１者
に供給される如き駆動装置に関する。

ＤＥ−Ｏ８３（３４４６７５号に於て既知のかかる駆動
系に於ては、物体の減速時に放出されるエネルギーの通
切な回収が行なわれない。

またＤＫ−ムＢ　　１２２５Ｇ１２号に於ては運動物体
Ｏ滅遍時に現れる圧力衡撃を減少させる圧力ｍｏｗｓｔ
ａが既知である。

本発明の目的は最初に述ぺ九楡知の駆動系に於て、物体
の餉勤時及びｈ日速度に最適なエネルギー消費を行ない
うる改良を提供することにある。

上記の目的紘本発明に於ては段階的圧力を有する複数個
の圧力溜を時間的に順次に弁を介して水力モータに接続
可能とし、作動室（１個または被数個）を少くとも１個
の逆止弁を介して吸引タンクＫＷ絖し、作動室内の圧カ
縄を直接に吸引することによシ達成される。

段階的圧力供給によシ放出される圧力エネルギーにより
最適のエネルギー回収が可能となる。

また作動室を逆止弁を介してｍ＊飯続することによシ圧
力損失が減少し、水カモータ作勧寥内での中ヤビテーシ
ョンが防止される。

さらに物に有利には電子的制御を用い水力モータを圧力
ｍ壕九は１ｌｔＩＬ路の１者と接続しがっ制御弁の開口
を調節することにより物体の運動の時間及び軒路が制御
でき、しかも排出された圧力縁からのエネルギー回収を
最適に行うことが可能である。

特に壱オＵには水力モータの作動室（単数まえは複数）
内の残貿圧による制動を防ぐため、少くとも１個の逆止
弁を介して吸引タンクを接続し、これにより作動案内の
圧力縁を直接に吸引可能とする。また圧力媒社多数の絞
シ部や減速部を有する制御弁を経て導びかれるので表く
、なるべく＆ｂ部損失の少い直接的経路により水力モー
タへ流れねばならない。逆止弁の使用によシ特別な制御
用の機構は年来となる。

ｗＩａ部品及び制御部の少い特に簡単な実施態様に於て
は１個の圧力溜が設けられてこれが逆止弁を介して水力
モータの作＃室に接続され、従って圧力縁が過圧となつ
九際には作動室から″　　圧力溜へ圧力縁が導びかれる
。このため水力モータの作１４１１ｍは大断面のなるべ
く煙い管によシ逆止弁を介して圧力溜及び吸引タンクと
接続される。

逆止弁が各圧力溜に設けられて圧力に応じて段階的に制
御され、各圧力溜からの圧力縁取出しが電子的ＩＩＩＪ
Ｉ４１によシエネルギーｒｆｒｇ！圧を最適化させつつ
必ｌ！に応じて制御される場合により多くのエネルギー
回収減を行うことが出来る。

本発明の駆動系の構成は特に機構的な復動機構を有する
サーボ弁として構成された制御弁を用いた流出制御用に
適している。かかるｔｈｌＩＩ！弁はＤＥ−Ｏ８２０６
２１３４号、２１５３５０６号、２５０１７６０号及び
２９１０５３０号に於て既知であシ、その機能も詳しく
説明されている。

エネルギー節減の丸め特に有利には接続弁が設けられ、
これによシ制御弁が電子制御を用いて圧力媒源及び水力
モータと接続、切離し可能とされる。物体の経路時間関
数が正確に決って居らず、また正ｉｉ１にこれに従う必
要のない駆動系に於ては電子的制御の代夛にカム、ノツ
チ等によるパイロット弁の機構的制御機構を直接に駆動
系に組合わせることが出来る。これは特に同一条件下に
於て同一作動サイクルが行表われる場合に可能である。

特にエネルギー節減のためには本発明の駆動系に於て水
力モータとして回転ピストンモータが使用される。しか
し該駆動系は単動ｍまた祉複動型圧カシリンダにも適用
可能である。

また圧力溜の流入、流出を電子的に側御可能とすること
によりさらにエネルギー回収を最適化しうる。これによ
シなるべく開口の大きい制御弁を有する水力モータを使
用し圧カ媒をなるぺ〈偲かに紋るだけで作動させること
が出来る。

圧力縁供給源のユニットは、圧力溜が付加的に該供給源
を介して充填可能である場合には特に小型に構成しうる
。発生する圧力ビークは圧カニニットを経て同期的かつ
短期的に吐出されることなく吸収可能である。

さらにエネルギー消費を低下させるに＃ｉ既知の方法に
より圧力縁供給源を循環弁を介して無圧の循環路に接続
可能とし、従って運転が短時間中断された場合にも過剰
量の搬送を不要にすることが可能である。圧力溜の容量
が相当に太き％／４合には切換祉圧カ溜内の圧力に応じ
て行なうことが出来、最大圧社電子制御によりエネルギ
ー悔要に適応させることが出来る。

またさらにエネルギーを節減するには少くとも１個の交
換弁を設け、これにょシサーポ弁の圧力媒供ｌＩＢ源あ
るｉは圧力Ｍまたはその１者を交互に水力モータの作動
室の少くとも１者と直接にま友祉制御弁を介して接り可
能とすることが出来る。この方法によ）ポンプの最大圧
が直接に利用可能となる。

本発明の他のＩＩＩＩＭ、は特許請求の範囲に記載され
てお）、以下付８ｉ！ＩＫよ如説明する。

第１．２図に模式的に示す駆動系は、モータ１及びポン
プ２から成る圧カ媒供給源３を有し、タンク４から圧力
媒液体を汲出し加圧する。ポンプ２からの最大圧はリリ
ーフ弁５により限定される。

エネルギー回収の丸め運転の短時間中断時に事実上圧力
課を必要としない場合には、ポンプ２の供給圧は、循環
弁６を介して低下され、しかも圧力ｔ２７内の圧力及び
（または）電子式制御器２４を介する圧力にも依存する
。

圧力線供給源３Ｆｉ逆止弁７を介して図示の実施例に於
ては圧力溜８及びパイロット弁９に接続される。該パイ
ロット弁９によシ圧力媒供給称３及び圧力溜８は制御弁
１０の圧力入口Ｐと襞状されあるいはこれから切離され
る。

１１１ＩＩＪ御弁１０の接続口Ａ、Ｂはパイロット弁９
を介して水力モータ１３の作動室１１．１２と徽絖され
あるいは切離される。本実施例に於ては水力モータ１３
として回転ピストンモータが使用され、その作動室１１
．１２は揺動フィン１４によシ分離される。第２図に示
す実施例に於てはピストン１４′を有する水圧シリンダ
が水力モータとして使用され、ピストンロンド２０’に
よシ物体２３が動かされる。

制御弁ｌＯの出口Ｔは圧力線を無圧状態で遺流させるた
めタンク４と無圧管で接続される。

また両件ＷＩＪＪ室１１．１２は逆止弁１５〜１８を介
して圧力ＩＩ８または１人タンク１９となるぺ〈短くか
つ比軟的断面の大きい管で鈑続される。吸入タンク１９
とタンク４Ｆｉ−」−であってもよい。

逆止弁１５．１６ｔｉ作動寥１１または１２内で過圧状
態が生じた１に圧力線が圧力溜８へ流入しうるが逆流は
出来ぬよう＄１１１成される。また作動室１１．１２内
での低圧時に圧力線が逆止弁１７．１Ｂを介して吸入タ
ンク１９から吸入される。

水力モータ１３の駆動軸２０は論車２１と直結され、こ
れとラック２２か係合して物体２３が運動可能とされる
。物体の速度Ｖ及び行＠Ｓは電子１１ｔｌ＋器２４によ
りパルスモータ２５を介して制御弁１０に与えられ１Ｉ
ｉｌｊＮされる。制御弁１０と水力モータ１３は機械的
に＃に接続される。水力モータ１３を有するＴｏ！＋　
ＩＩ弁１００機能は例えｔｊＤＩ−Ｏ８２９１０５３０
号に＃ｉｐ細に記述されてい°る、 逆止弁１５．１６の代シに、あるいはこれと並クリに圧
力溜８を弁制碑器２６を介して作動室１１．１２と、ま
た圧力線供給源３と接続切離し可能としてもよく、かか
る場合にはこの１１１１−も蔓子制＃器２４により行う
ことが出来る（第１図）。

この駆動系は機械類に於て加Ｖ速すべき物体佑とすべて
に対して物体２３の運動のためのエネルキー所資蓋をな
るべく小さくするため応用でき、例えＶｉ＾速水圧フレ
ス、圧延機、帝鍋躯動糸等物体を比軟的短時間内に加速
しま大減速する必要がありまた運動を区斌的に正確に制
御する場合に比、用しうる。

第１，２図に示す駆動系の作勢は下記の通シである。

第１１の実施例に於て物体２３は圧力ｆＩｉ８に供給さ
れる圧力線によシ加速される。加圧された圧力線の匪れ
る管を一点鎖線で示す。圧ヵ縄は圧力溜８からパイロッ
ト弁９により制御弁１゜を経て作動室１１に流れ、圧力
差に応じて電子匍」ｌ！益２４を介して物体２３が移動
する。フィン１４０這論によ如作動１ｍ［１２から排出
される圧力謙紘点纏で示す管を経て制御弁１ｏを介しタ
ンク４ＫＮ４る。圧カ媒供給源３は循環弁６を経て事実
上無圧状態の循環路に接続され、従って図示の作動状ｍ
Ｋ於て祉圧カ媒は逆止弁７がら作動回路へは流入し・な
い。

圧力１１８に供給されたエネルギーが不十分な場合に社
、電子制麹器２４により伽積弁６が閉じられ、圧力謙が
補充される。

圧力線供給源３をなるべく小型とするためにハ作動賃イ
クル全期間を通じてポンプ３により圧力線を供給するこ
とが出来る。

第２図の作動状１１に於ては物体２３は水圧により制動
され、この制動過程社、図示の時点に於ては―制御弁２
８にょ多制御される制御弁１０によ）−両されない。パ
イロット弁９に上り制御弁１０は他の回路から切離され
ている。水力モータ１３の制動を行う作動ｉｉ！１２は
逆止弁１６を介して圧力１１ｇと接続され、従ってこの
中の圧力謙は加圧される。作動室１１は吸入夕ンク１９
から逆止弁１７を鮭て圧力縁を吸入し、鎖線で示す加圧
管に比して点線で示す管内の無圧猷体諏がｌ資となる。

時点ｔｄ以降（第３図）の作動サイクルの運動終期には
パイロット弁９の切換によ”）　＊　＋　ｆｔ１ｌＪ御
器２４による制御が豊び行なわれ、制御弁ｌＯを介して
作動室１１ま九は１２に圧力縁が作用し、他の作動室１
２または１１かタンク４と接続される。この作動サイク
ルは第１図の作動状態に対応し、必要に応じて循環弁６
の閉止により圧力縁が導かれる。

第３図は作動サイクル内における物体の速度と時間の関
係を示す。物体２３は静止状態雀ら轍大速度Ｖｍａｘ迄
均−に一定の加速度で加速され、ついで直ちに静止状態
迄減速されるＪ時点０、揺動角０または行程０に於て速
度はＯであり、ｍ動向９０°または行程５０％に於て速
度１　　　はｖｍａｘに運し、ま丸角＆１８０°を友は
時点１ｅに於て物体２３は再び靜止状態迄減速される。

時点１ａに於て圧力溜８には圧力縁供給ａ３により圧力
が蓄積され、該供給源３はリリーフ弁５介して回路に！
！続される。待時間が長い場合にはポンプ２＃ｉ循墳弁
６を介して無圧循環路に接続されてもよい。

時点０に於て電子制御器２４により　ｆｌｔｌｊ軸弁、
猿皺弁が餉嚢され、従って第１図に示す作動状態に従っ
て圧力媒祉圧力榴８から１＃１４−弁１０を介して作動
室１１に流入しうるＪｖＥって物体２３は時点ｔ、また
扛摘動角９００また社行’５ｓｏｓ迄加速される。同時
に作動室１２がら圧カ媒が制御弁１０を介して事実上無
圧状態でタンク４に排出される。この過程を模式的に第
４図に示す。圧力油が流れる管を鎖線で示し、無圧状態
の油が流れる管を点巌で示す。

Ｖｍａｘに達すると電子ｆＩＩＪ＃器２４にょクパイロ
ット弁９がｍ−囲路に切換えられ、駆動系鉱第２．５図
に示す如く非１ｒＩＩＪ鉤状態で作動し、作動室１２内
には物体２３を制動する圧力が発生し、圧力縁は逆止弁
１６を経て既に事実上空となりえ圧力層ＩＫ流れてこれ
を加圧する。

制動は１１３図に！−で示す如く非軸−状悪に於て行表
いうる。この場合電子ｍ＊＊２４は時点ｔ（１に於てパ
イロット弁９を制御された駆動系に切換え、停止点１．
　迄運動をｌＩＪ＃する。この際同時に圧力縁供給源３
にょシ圧カ［８を児全に加圧し、次の作動サイクルのた
め十分なエネルギーを蓄えてもよい。かがるサイクル祉
常に反復してもよく、圧カ線供船諏３Ｆｉ加速と減速の
間で失なわれるエネルギーを補充せねけならない。また
油洩れ、Ｍｉｌｉ、　流動による損失も補わねばならな
い。この構成によれば物体２３のエネルギーの大Ｓ分が
液圧的に蓄積され物体２３の加速に＋１）［利用しうる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は必要に応じ点線で示す電子制御弁を用イて圧力
ｒＪから供給を受けるサーボ弁によシ物体が動かされる
駆動系の模式的回路図、第２図は駆動系の他の簡単な実
施態様に於て＃ｉ！Ｊ体の制ｗＪ時にエネルギー回収の
ため圧力溜に圧力蓄積′に打っている状態を示す図、第
３図は鳩勘的に運動する物体の速度時間図、ｊ１４　、
５図Ｆｉｊｉｌ、２図に示す駆動系のプロッタ図である
。 ｌ・・・・・・・・・モータ ２・−・・・・・・・ポンプ ３・・・・・・・・・圧カ謀供給源 ４・・・・・・・・・タンク ５・・・・・・・・・　リリーフ弁 ６・・・・・・・・・循１弁 ２７−・・・・圧力管 ２４・・・・・・電子制御 ７・−・−・・・逆止弁 ８・・・・・・・・・圧力溜 ９・・・・・・・・・　パイロット弁 ｌＯ・・・・・・制御弁 １１．１２−・・・・作動音 １３・・・・・・水力毫−タ １４・・・・・・　フィン１４′・・川・　ピストンｌ
５−１８・・・・・・逆止弁 １９・・・・・・叡λタンク ２０・・・・−駆動＠　　　　２０　”’・−−−−−
ピストンロッド２１・・・・・・−車 ２２・・・・・・　ラック ２３・・・・・・物体 ２５・・・・・・パルスモータ ２６・・・・・・弁制御器 ２８・・・・・・８１」制御弁 特許用１人　　ハルトマン　ウント レエムレ　ゲーエムペーハー　ラント （ほか１名） す Ｆｉｇ、　ｉ Ｆｉｇ、　２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）物体２３を水力モータ１３によシ移動させるため
   、該モータの作動ｆｉｌｌ、１２の少くとも１個が制御
   弁ｌＯを介して圧力媒により作動され、作動室１１．１
   ２の少くとも１個から圧力録が水力モータ１３の運動に
   より排出され、一体２３の移動及び（または）速度が電
   子制御器２４によシ制御弁１０を介して制御され、物体
   ２３の減速のため水力モータ１３から排出された圧力媒
   が少くとも一時的に水力モータ１３の圧力媒供給源の一
   部となる圧力＃ｉ８の少くとも１者に供給される駆動装
   置に於て、段階的な圧力を有する複数個の圧力？１ＩＩ
   ｉ８が時間的に順次に弁制御器２６を介して水力モータ
   １３に接続可能であシ、かつ作動１ｉ１１，１２が少く
   とも１個の逆止弁１７．１８を介して吸入タンク１９に
   接続され、作業ｍｌｌまたは１２ 内の圧力媒を直接吸入可能とすることを％黴とする水力
   モータによりｓ動される物体の駆動装置。 （力　水力モータ１３から流出する圧力媒の電流が弁１
   １１Ｊ＃器２６を介して電子制御器２４によりエネルギ
   ー回収に最適の圧力舗８または還諏路（タンク４）へ行
   なわれることを％１！［とする特軒−求のｍ目録１項記
   載の水力モータにより移動される物体Ｏ駆動装置。 （３）一体２３の運動の時間及び移動が電子ｔＩＩＩ御
   器２４を介して水力モータ１３と圧力溜８の１者ま大は
   遺流路との接続により制御され、最適のエネルギー１収
   を行なう丸め制御弁１０の開口制御が電子制御＠２４に
   より時間及び移動に応じて行なわれることを特徴とする
   特許−求の範囲１１１項壕九は第２項記載の水力モータ
   によ）移動される物体の駆動装置。 （４）少くともｌｌｌ０圧力溜８が設けられてそれぞれ
   逆止弁１５．１６を経て水力モータ１３の作動室１１．
   １２に接続され、過圧状態時に圧力媒が作動室１１また
   は１２から圧力溜８に流れ、水力モータ１３の作動室１
   １，１２が大断面のなるべく短い管で逆止弁１５〜１８
   を経て圧力溜８及び吸入タンク１９と接続されることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれ
   かに記載の水力セータによシ移動される物体の駆動装置
   。 （５）　　逆止弁１５．１６が各圧力溜８により圧力に
   応じて段階的に制御され、各圧力溜８からの圧力媒の取
   出しが電子制御器２４によ動圧力及び請求に応じてエネ
   ルギー消費を最適とするよう行なわれることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の水力モータにより移動さ
   れる物体の駆動装置、 （６）機械的復動機構を有するサーボ弁として構成され
   た制−弁１０を有する路流制御部を有ｉ　　　　　す、
   。、、、ヶよす、４１．工え。範、あ、項ないし第５項
   のいずれかに記載の水力モータによシ移動される物体の
   駆動装置。 （７）　　パイロット弁９が設けられて制御弁ｌＯが圧
   力媒供給Ｉ１３及び水力モータ１３と好ましくは電子制
   御器２４によ多接続１分離可能とされることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないしｊＩ６項のいずれかに記
   載の水力モータにより移動される物体の駆動装置。 （８）圧力線供給源３が伽壌弁６を介して無圧状態のＩ
   ｄｉｌＫ接続可能とされ、切替が圧力ｆｌｉ１８１えは
   圧力管２７内の圧力に応じて行なわれることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項ないしｊ％７項ＯいずれかＫ１
   １ｅｌＣの水力モータによシ移動される物体の駆動装置
   ｇｔ。 （９）　　切替弁が設置られて圧力供給源３または圧力
   溜８またはその１者を交互に水力モータＢの作動ｍｌ　
   １　、１２０少くとも１者と常時または一時的に制御弁
   １０を介して接続可能とすることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項ないし３１８項のいずれかに記載の水力モ
   ータによ多移動される物体の駆動装置。 （１０）切替弁が他０Ｉｌｉ−続位置を有し、この位置
   に於て電子制御器２４によシ圧力媒供給源３が圧力溜８
   またはその１者と接続可能とされることを特徴とする特
   許請求の範囲第９項記載の水力モータによシ移動される
   物体の駆動装置、