JP2019056424A - 油圧式アシスト装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アシスト機器が被アシスト機器の負荷になることを抑制する。
【解決手段】被アシスト機器Ｘに連係するアシスト機器１１と、該アシスト機器を圧油を用いて駆動する駆動装置とを備え、駆動装置は、圧油のアシスト機器あるいは被アシスト機器の負荷への供給／非供給を切り替える切替機器を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、油圧式アシスト装置に関する。

下記特許文献１には、クラムシェルバケットを移動させることによって積荷を陸揚げする作業機について、ブームの巻き下げ時にアシストシリンダを介してアキュームレータに蓄圧し、ブームの巻き上げ時には上記アキュームレータの蓄圧を用いてアシストシリンダを駆動することによってブームシリンダをアシスト（補助）する作業機の位置エネルギ回収・再生装置が開示されております。

特開２００４−１６２８４６号公報

ところで、上記作業機におけるブームシリンダの負荷はクラムシェルバケットの重量に応じて変化する。例えば、クラムシェルバケットが積荷を保持している場合（実荷状態）と積荷を保持していない場合（空荷状態）とでは、ブームシリンダの負荷が大幅に異なる。これに対して、ブームシリンダがアシスト（補助）を必要とする場合は、負荷が比較的重い場合つまり比較的重い積荷をクラムシェルバケットが保持している場合である。

しかしながら、上記特許文献１の作業機には以下のような問題点がある。すなわち、この作業機では、ブームシリンダ（被アシスト機器）とアシストシリンダ（被アシスト機器）とが常時連係した状態にあるので、例えばブームシリンダがアシストシリンダによるアシスト（補助）を必要としない空荷状態において、アシストシリンダがブームシリンダの負荷になる虞がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、アシスト機器が被アシスト機器の負荷になることを抑制することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明では、油圧式アシスト装置に係る第１の解決手段として、被アシスト機器に連係するアシスト機器と、該アシスト機器を圧油を用いて駆動する駆動装置とを備え、前記駆動装置は、前記圧油の前記アシスト機器あるいは前記被アシスト機器の負荷への供給／非供給を切り替える切替機器を備える、という手段を採用する。

本発明では、油圧式アシスト装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記被アシスト機器は、油圧モータであり、前記アシスト機器は、出力軸が前記油圧モータの出力軸と結合することにより当該油圧モータを補助する、という手段を採用する。

本発明では、油圧式アシスト装置に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記駆動装置は、比較的低圧な前記圧油を蓄圧する低圧蓄圧装置と、比較的高圧な前記圧油を蓄圧する高圧蓄圧装置と、を備え、当該高圧蓄圧装置から前記アシスト機器を経由して前記低圧蓄圧装置に前記圧油を流通させることにより前記アシスト機器を駆動する、という手段を採用する。

本発明では、油圧式アシスト装置に係る第４の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記被アシスト機器は、油圧ポンプであり、前記アシスト機器は、油圧供給源として前記油圧ポンプを補助する、という手段を採用する。

本発明では、油圧式アシスト装置に係る第５の解決手段として、上記第４の解決手段において、前記駆動装置は、前記圧油を蓄圧する蓄圧装置を備え、当該蓄圧装置から出力された前記圧油を用いて前記アシスト機器を駆動する、という手段を採用する。

本発明では、油圧式アシスト装置に係る第６の解決手段として、上記第３または第５の解決手段において、前記被アシスト機器あるいは前記被アシスト機器の負荷で発生する回生エネルギを用いて前記高圧蓄圧装置あるいは前記蓄圧装置に前記圧油を蓄圧する、という手段を採用する。

本発明によれば、圧油のアシスト機器あるいは被アシスト機器の負荷への供給／非供給を切り替える切替機器を備えるので、アシスト機器が被アシスト機器の負荷になることを防止することが可能である。

本発明の第１実施形態に係る油圧式アシスト装置Ａの構成を示す油圧回路である。 本発明の第１実施形態において、低圧アキュームレータの蓄圧動作時における駆動回路の状態を示す油圧回路（ａ）及び高圧アキュームレータの蓄圧動作時における駆動回路の状態を示す油圧回路（ｂ）である。 本発明の第１実施形態において、アシスト動作時における駆動回路の状態を示す油圧回路（ａ）及び非アシスト動作時における駆動回路の状態を示す油圧回路（ｂ）である。 本発明の第２実施形態に係る油圧式アシスト装置Ｂの構成を示す油圧回路である。 本発明の第２実施形態において、各種動作状態における油圧式アシスト装置Ｂの状態を示す油圧回路である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
〔第１実施形態〕
最初に、本発明の第１実施形態について説明する。本第１実施形態に係る油圧式アシスト装置Ａは、図１に示すように、油圧モータＸをアシスト対象（被アシスト機器）とする油圧装置である。

この油圧モータＸは、各種の重機やエレベータに搭載された巻上装置の動力源であり、図示しない油圧回路から供給され圧油によって、各種荷の巻き上げや巻き下げを行う。この油圧モータＸは、例えば船舶の甲板上に設置されるデッキクレーン（ジブクレーン）の巻上装置の動力源である。すなわち、この油圧モータＸには、重量が比較的重い荷の巻き上げ時に比較的大きな負荷（重負荷）が掛り、これに対して空荷を巻き上げる場合や荷を巻き下げる場合には比較的小さな負荷（軽負荷）が掛る。

油圧式アシスト装置Ａは、図１に示すように、油圧タンク１、パイロット圧発生源２、油圧ポンプ３、電動機４、ラインフィルタ５、アンロード弁６、低圧アキュームレータ７、高圧アキュームレータ８、リリーフ弁９、方向制御弁１０、アシスト用ポンプモータ１１、第１逆止弁１２、第２逆止弁１３、第３逆止弁１４及び第４逆止弁１５を備えている。これら各油圧機器は、図示するように配管（管路）によって相互に接続されている。

なお、これら各油圧機器のうち、アシスト用ポンプモータ１１は、油圧モータＸ（被アシスト機器）に連係するアシスト機器である。また、このアシスト用ポンプモータ１１を除く他の油圧機器は、アシスト用ポンプモータ１１（アシスト機器）を圧油を用いて駆動する駆動装置である。

油圧タンク１は、所定の容積を有し、所定量の油を貯留する油容器である。この油圧タンク１は、油圧ポンプ３の吸入ポートに油を供給すると共に、当該油圧ポンプ３、アンロード弁６、方向制御弁１０及びアシスト用ポンプモータ１１の各ドレンポートから余剰油を回収する。パイロット圧発生源２は、方向制御弁１０が必要とするパイロット圧を発生する圧力源であり、方向制御弁１０に対して所定圧のパイロット油を供給する。

油圧ポンプ３は、油圧タンク１から吸入ポートに供給された油を加圧して吐出ポートから吐出する。すなわち、この油圧ポンプ３は、自らの回転数に応じて加圧した油（圧油）を吐出ポートからアンロード弁６の入口ポート及び第１逆止弁１２の二次ポートに供給する。なお、この油圧ポンプ３は、図示するように、吐出ポートから吐出する圧油の容量を可変することが可能な可変容量型ポンプである。

電動機４は、このような油圧ポンプ３を回転駆動する動力源であり、図示しない制御装置によって作動が制御されている。ラインフィルタ５は、上記油圧ポンプ３の吐出ポートとアンロード弁６の入口ポート及び第１逆止弁１２の二次ポートとを接続する油配管の途中部位に設けられており、当該油配管を流れる圧油に含まれる不純物を除去する。

アンロード弁６は、入口ポートが上記ラインフィルタ５を介して油圧ポンプ３の吐出ポートに接続され、出口ポートが第２逆止弁１３の二次ポートに接続されており、またパイロットポートが高圧アキュムレータ８に接続されている。このアンロード弁６は、パイロットポートに供給される高圧アキュムレータ８の圧力上昇に伴って油圧ポンプ３をアンロード状態として、低圧アキュムレータ７の予圧に必要な流量を逆止弁１３に出力する。

低圧アキュームレータ７は、第２逆止弁１３の一次ポート、第３逆止弁１４の二次ポート、リリーフ弁９の出口ポート、方向制御弁１０のＴポート、第４逆止弁１５の二次ポート及びアシスト用ポンプモータ１１のＲポートに接続された低圧蓄圧装置である。この低圧アキュームレータ７は、第２逆止弁１３あるいはアシスト用ポンプモータ１１から供給された比較的低圧の圧油（低圧油）を蓄圧し、あるいは当該低圧油を各接続機器に向けて吐出する。なお、この低圧アキュームレータ７については、後述する動作説明において詳細を説明する。

高圧アキュームレータ８は、リリーフ弁９の入口ポート、第１逆止弁１２の一次ポート及び方向制御弁１０のＰポートに接続された高圧蓄圧装置である。この高圧アキュームレータ８は、方向制御弁１０から供給された比較的高圧の圧油（高圧油）を蓄圧し、あるいは当該高圧油を各接続機器に向けて吐出する。なお、この高圧アキュームレータ８については、後述する動作説明において詳細を説明する。

リリーフ弁９は、入口ポートが高圧アキュームレータ８及び方向制御弁１０のＰポートに接続され、出口ポートが低圧アキュームレータ７、第２逆止弁１３の一次ポート及び第３逆止弁１４の二次ポートに接続されている。このリリーフ弁９は、高圧油の圧力が異常な高圧になった場合に入口ポートが出口ポートに導通して高圧油の圧力を低下させる。

方向制御弁１０は、Ａポート（入口ポート）、Ｂポート（出口ポート）、Ｐポート及びＴポートを備えた４ポート２位置方向制御弁である。Ａポートは、図示するように、アシスト用ポンプモータ１１のＬポート及び第４逆止弁１３の一次ポートに接続され、Ｂポートは閉鎖状態になっている。また、Ｐポートは、高圧アキュームレータ８、第１逆止弁１２の一次ポート及びリリーフ弁９の入口ポートに接続され、Ｔポートは、低圧アキュームレータ７、リリーフ弁９の出口ポート、アシスト用ポンプモータ１１のＲポート、第２逆止弁１３の一次ポート、第３逆止弁１４の二次ポート及び第４逆止弁１５の二次ポートに接続されている。

この方向制御弁１０は、パイロット圧発生源２から供給されるパイロット圧（パイロット油）によってスプールの位置が操作されるタイプのパイロット式の方向制御弁である。すなわち、この方向制御弁１０は、内蔵されるスプールの位置に応じて、Ａポート（入口ポート）とＰポートとが接続され、かつＢポート（出口ポート）とＴポートとが接続される状態（第１の状態）と、Ａポート（入口ポート）とＴポートとが接続され、かつＢポート（出口ポート）とＰポートとが接続される状態（第２の状態）とに切り替わる。

なお、詳細については後述するが、このような方向制御弁１０は、高圧アキュームレータ８に蓄積された高圧油のアシスト用ポンプモータ１１への供給／非供給を切り替える切替機器として機能する。

アシスト用ポンプモータ１１は、一対の入出ポートのうち、Ｒポートが低圧アキュームレータ７、リリーフ弁９の出口ポート、方向制御弁１０のＴポート、第２逆止弁１３の一次ポート、第３逆止弁１４の二次ポート及び第４逆止弁１５の二次ポートに接続され、Ｌポートが方向制御弁１０のＡポート及び第４逆止弁１５の一次ポートに接続されている。また、アシスト用ポンプモータ１１は、出力軸（回転軸）が油圧モータＸの出力軸（回転軸）に結合しており、当該軸結合によって油圧モータＸを補助する。

このようなアシスト用ポンプモータ１１は、油圧モータＸの負荷状態に応じて油圧モータあるいは油圧ポンプとして機能する油圧モータ兼油圧ポンプである。すなわち、アシスト用ポンプモータ１１は、方向制御弁１０を介して高圧アキュームレータ８から供給される高圧油によって油圧モータとして機能（力行動作）することにより、油圧モータＸをアシスト（補助）する。

また、このアシスト用ポンプモータ１１は、油圧モータＸの動力によって回転する油圧ポンプとして機能（回生動作）することにより、低圧アキュームレータ７の低圧油を加圧して高圧油とし、当該高圧油を方向制御弁１０を介して高圧アキュームレータ８に供給する。

第１逆止弁１２は、一次ポートが高圧アキュームレータ８、リリーフ弁９の入口ポート及び方向制御弁１０のＴポートに接続され、二次ポートがラインフィルタ５を介して油圧ポンプ３の吐出ポートに接続されると共にアンロード弁６の入口ポートに接続されている。この第１逆止弁１２は、二次ポートの背圧が一次ポートの背圧よりも高くなった場合にのみ、一次ポートと二次ポートとが導通する。

第２逆止弁１３は、一次ポートが低圧アキュームレータ７、リリーフ弁９の出口ポート、方向制御弁１０のＴポート、アシスト用ポンプモータ１１のＲポート、第３逆止弁１４の二次ポート及び第４逆止弁１５の二次ポートに接続され、二次ポートがアンロード弁６の出口ポートに接続されている。この第２逆止弁１３は、二次ポートの背圧が一次ポートの背圧よりも高くなった場合にのみ、一次ポートと二次ポートとが導通する。

第３逆止弁１４は、一次ポートが油圧タンク１及び油圧ポンプ３の吸入ポートに接続され、二次ポートが低圧アキュームレータ７、リリーフ弁９の出口ポート、方向制御弁１０のＴポート、アシスト用ポンプモータ１１のＲポート、第３逆止弁１４の二次ポート及び第４逆止弁１５の二次ポートに接続されている。この第３逆止弁１４は、二次ポートの背圧が一次ポートの背圧よりも高くなった場合にのみ、一次ポートと二次ポートとが導通する。

第４逆止弁１５は、一次ポートが方向制御弁１０のＡポート及びアシスト用ポンプモータ１１のＬポートに接続され、二次ポートが低圧アキュームレータ７、リリーフ弁９の出口ポート、方向制御弁１０のＴポート、アシスト用ポンプモータ１１のＲポート、第２逆止弁１３の一次ポート及び第３逆止弁１４の二次ポートに接続されている。この第４逆止弁１５は、二次ポートの背圧が一次ポートの背圧よりも高くなった場合にのみ、一次ポートと二次ポートとが導通する。

続いて、本第１実施形態に係る油圧式アシスト装置Ａの動作について、図２及び図３を参照して詳しく説明する。

この油圧式アシスト装置Ａは、高圧アキュームレータ８に蓄積した高圧油を方向制御弁１０を介してアシスト用ポンプモータ１１に供給することによりアシスト用ポンプモータ１１を油圧モータとして機能させるが、その前準備として図２（ａ）に示すように低圧油を低圧アキュームレータ７に蓄積する。すなわち、この油圧式アシスト装置Ａにおける油圧ポンプ３は、電動機４で回転駆動されることによって吸入ポートから油圧タンク１に貯留された油を吸入して加圧し、当該加圧によって生成した低圧油を吐出ポートからアンロード弁６に供給する。そして、アンロード弁６は、低圧油を所定の予圧油に減圧して第２逆止弁１３の二次ポートに供給する。

ここで、第２逆止弁１３における二次ポートの背圧、つまり上記予圧油の圧力は、第２逆止弁１３における一次ポートの背圧、つまり低圧アキュームレータ７の初期圧よりも高いので、第２逆止弁１３の一次ポートと二次ポートとは導通する。したがって、油圧ポンプ３が電動機４によって回転駆動されることにより、低圧アキュームレータ７には予圧油が供給され、またアシスト用ポンプモータ１１のＲポートにも供給される。なお、この予圧油は、第３逆止弁１４が導通するので、油圧タンク１に回収される。

また、このような油圧ポンプ３による低圧アキュームレータ７への予圧油の蓄積の間、方向制御弁１０は、制御装置によって第２の状態に設定される。すなわち、この間において、方向制御弁１０は、ＡポートがＴポートに接続され、かつ、ＢポートがＰポートに接続される。アシスト用ポンプモータ１１におけるＲポートとＬポートとは方向制御弁１０のＡポート及びＴポートを介して相互接続された状態になる。したがって、アシスト用ポンプモータ１１では、被アシスト機器である油圧モータＸの動作に拘わらず、方向制御弁１０のＡポート及びＴポートを介して油圧モータＸのＲポートとＬポートとの間で圧油を循環させることになり、よって被アシスト機器の動作に対して何も影響を生じさせない状態が保たれる。

このようにして低圧アキュームレータ７に低圧油が蓄積された後において、油圧モータＸが荷の巻き下げを行う場合に、低圧アキュームレータ７に蓄積された低圧油は、図２（ｂ）に示すように、アシスト用ポンプモータ１１によって昇圧され、高圧油として高圧アキュームレータ８に蓄積される。

すなわち、この場合、方向制御弁１０は、制御装置によって第１の状態に設定される。また、この場合にはアシスト用ポンプモータ１１が油圧ポンプとして機能（回生動作）するので、低圧油は、低圧アキュームレータ７からアシスト用ポンプモータ１１のＲポートに入流して昇圧されることにより高圧油となる。そして、この高圧油は、アシスト用ポンプモータ１１のＬポートから方向制御弁１０のＡポート及びＰポートを介して高圧アキュームレータ８に蓄積される。

なお、このような高圧アキュームレータ８への高圧油の蓄積に際して、油圧ポンプ３が電動機４によって回転駆動されることによって、低圧アキュームレータ７への予圧油の供給が継続される。この結果、高圧アキュームレータ８に高圧油が蓄積されることに加えて、低圧アキュームレータ７には予圧油が蓄積される。これによって油圧式アシスト装置Ａは、油圧モータＸのアシスト準備（補助準備）が完了したことになる。

ここで、油圧モータＸのアシストが必要な場合は、油圧モータＸが重量が比較的重い荷を巻き上げる場合（重負荷の場合）にであり、比較的軽い荷や空荷を巻き上げる場合や荷を巻き下げる場合（軽負荷の場合）には油圧モータＸのアシストの必要はない。アシスト準備（補助準備）が完了した場合において油圧モータＸのアシストの必要がない場合には、方向制御弁１０は、制御装置によって第２の状態に設定される。

すなわち、この場合には、図３（ａ）に示すように、方向制御弁１０のＡポートとＴポートとによって、アシスト用ポンプモータ１１のＲポートとＬポートとが接続されるので、アシスト用ポンプモータ１１は、油圧モータとしても、また油圧ポンプとしても機能しないフリー状態となる。

なお、この場合においても、油圧ポンプ３が電動機４によって回転駆動されることによって、低圧アキュームレータ７への予圧油の供給が継続される。この結果、低圧アキュームレータ７には予圧油が蓄積される。

これに対して、油圧モータＸのアシストが必要な場合には、方向制御弁１０は、制御装置によって第１の状態に設定される。すなわち、高圧アキュームレータ８は、方向制御弁１０のＰポート及びＡポートを介してアシスト用ポンプモータ１１のＬポートに接続され、また方向制御弁１０のＴポートはＢポートによって閉鎖される。この結果、高圧アキュームレータ８の高圧油は、アシスト用ポンプモータ１１を経由すると共に当該アシスト用ポンプモータ１１で降圧されて低圧アキュームレータ７に流通する。

すなわち、アシスト用ポンプモータ１１で油圧モータＸをアシストする場合、アシスト用ポンプモータ１１は、高圧アキュームレータ８から低圧アキュームレータ７に流通する高圧油によって駆動される。なお、この場合においても、油圧ポンプ３が電動機４によって回転駆動されることによって、低圧アキュームレータ７への予圧油の供給が継続される。

このような油圧式アシスト装置Ａでは、油圧モータＸのアシストが必要な場合に方向制御弁１０が第１の状態に設定されて、油圧モータＸのアシストが行われ、油圧モータＸのアシストが必要でない場合には、方向制御弁１０が第２の状態に設定されてアシスト用ポンプモータ１１がフリー状態となる。

すなわち、この油圧式アシスト装置Ａによれば、油圧モータＸのアシストが必要でない場合において、アシスト機器であるアシスト用ポンプモータ１１が被アシスト機器である油圧モータＸの負荷になることを抑制（軽減）することが可能である。

また、本第１実施形態では、油圧モータＸ（被アシスト機器）で発生する回生エネルギを用いて高圧アキュームレータ８に高圧油を蓄圧するので、高圧アキュームレータ８の蓄圧に要する動力を削減することが可能であり、よってエネルギ効率に優れた油圧式アシスト装置Ａを提供することができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本第２実施形態に係る油圧式アシスト装置Ｂは、油圧シリンダＹの駆動装置を兼ねる油圧装置であり、図４に示すように油圧タンク２０、第１逆止弁２１、油圧ポンプ２２、第２逆止弁２３、電動機２４、絞り弁２５、切替制御弁２６、アキュームレータ２７（蓄圧装置）及びパイロット式切替弁２８を備えている。これら各油圧機器は、図示するように油配管によって相互に接続されている。

上記油圧シリンダＹは、例えば油圧式多段駐車場（機械式駐車場）において自動車等の荷の昇降を行う昇降シリンダである。本第２実施形態に係る油圧式アシスト装置Ｂは、このような油圧シリンダＹを油圧ポンプ２２を用いて駆動すると共に、アキュームレータ２７を用いることにより油圧供給源として油圧ポンプ２２をアシスト（補助）する。

すなわち、油圧ポンプ２２は、本第２実施形態における被アシスト機器であり、アキュームレータ２７は、本第２実施形態におけるアシスト機器である。また、油圧ポンプ２２（被アシスト機器）及びアキュームレータ２７（アシスト機器）を除く他の油圧機器は、本第２実施形態における駆動装置である。さらに、上記油圧シリンダＹは、油圧ポンプ２２（被アシスト機器）の負荷に相当する。

油圧タンク２０は、所定の容積を有し、所定量の油を貯留する油容器である。この油圧タンク２０は、第１逆止弁２１の二次ポートに油を供給する。第１逆止弁２１は、一次ポートが油圧ポンプ２２の吸入ポート及びパイロット式切替弁２８の出口ポートに接続され、二次ポートが油圧タンク２０に接続されている。この第１逆止弁２１は、二次ポートの背圧が一次ポートの背圧よりも高くなった場合にのみ、一次ポートと二次ポートとが導通する。

油圧ポンプ２２は、第１逆止弁２１の一次ポートから吸入ポートに供給された油を加圧して吐出ポートから吐出する。すなわち、この油圧ポンプ２２は、自らの回転数に応じて加圧した油（圧油）を吐出ポートから第２逆止弁２３の二次ポートに供給する。第２逆止弁２３は、一次ポートが油圧シリンダＹ及び絞り弁２５の入口ポートに接続され、二次ポートが油圧ポンプ２２の吐出ポートに接続されている。この第２逆止弁２３は、二次ポートの背圧が一次ポートの背圧よりも高くなった場合にのみ、一次ポートと二次ポートとが導通する。

電動機２４は、油圧ポンプ２２を回転駆動する動力源であり、図示しない制御装置によって作動が制御されている。絞り弁２５は、入口ポートが油圧シリンダＹ及び第２逆止弁２３の一次ポートに接続され、出口ポートが切替制御弁２６の入口ポートに接続されている。この絞り弁２５は、油圧シリンダＹから供給された圧油の流量を調節して切替制御弁２６に出力する。

切替制御弁２６は、入口ポートが絞り弁２５の出口ポートに接続され、出口ポートがアキュームレータ２７及びパイロット式切替弁２８の入口ポートに接続されている。この切替制御弁２６は、図示しない制御装置によって制御されることにより絞り弁２５とアキュームレータ２７とを接続状態（第１の状態）あるいは非接続状態（第２の状態）に切り替える。このような切替制御弁２６は、アキュームレータ２７に蓄積された圧油の油圧シリンダＹへの供給／非供給を切り替える切替機器として機能する。

アキュームレータ２７は、切替制御弁２６の出口ポート及びパイロット式切替弁２８の入口ポートに接続されている蓄圧装置である。このアキュームレータ２７は、油圧シリンダＹの動作状態に応じて、油圧シリンダＹとの間で圧油の供給（吐出）あるいは受入（蓄圧）を行う。

パイロット式切替弁２８は、入口ポートが切替制御弁２６の出口ポート及びアキュームレータ２７に接続され、出口ポートが第１逆止弁２１の一次ポート及び油圧ポンプ２２の吸入ポートに接続されている。このパイロット式切替弁２８は、図示するように油圧ポンプ２２の吐出圧をパイロット圧として取り込むことにより、上記吐出圧に応じて入口ポートと出口ポートとを導通状態あるいは非導通状態に設定する。

続いて、本第２実施形態に係る油圧式アシスト装置Ｂの動作について、図５を参照して詳しく説明する。

この油圧式アシスト装置Ｂでは、図５（ａ）に示すように、電動機２４が作動して油圧ポンプ２２が駆動されることにより、第１逆止弁２１及び第２逆止弁２３が何れも導通状態となる。この結果、油圧ポンプ２２から吐出した圧油が油圧シリンダＹに供給されるので、油圧シリンダＹに内蔵されたピストンが移動して荷が上昇する。この場合において、切替制御弁２６は第２の状態に設定されるので、圧油はアキュームレータ２７及びパイロット式切替弁２８に供給されない。

一方、荷を降下させる場合には、電動機２４及び油圧ポンプ２２が停止する。また、切換弁２６を操作して荷の自重により油圧シリンダＹのピストンを降下させるが、この降下速度は絞り弁２５によって調整される。そして、油圧シリンダＹ内の圧油は，絞り弁２５を介して、アキュムレータ２７に全て回収される。

ここで、荷の上昇時にアキュムレータ２７が蓄圧された状態であれば、油圧ポンプ２２の負荷圧力によってパイロット圧が作用することにより切換弁２８が作動する。この結果、アキュムレータ２７に蓄圧されている圧油が油圧ポンプ２２の入口側に供給されることにより、油圧ポンプ２２を駆動する電動機２４のアシストが行われる。

なお、このアシスト動作時には、油圧ポンプ２２の吐出圧が上昇するので、パイロット式切替弁２８は、非導通状態に設定される。したがって、アキュームレータ２７の圧油は、専ら油圧シリンダＹに供給され、油圧タンク２０に回収されることはない。

また、この圧式アシスト装置Ｂでは、油圧シリンダＹのアシストが必要ない場合には、図５（ａ）に示したように、切替制御弁２６が第２の状態に設定される。すなわち、この場合にはアキュームレータ２７の圧油は油圧シリンダＹに供給されず、油圧シリンダＹは、油圧ポンプ２２から吐出される圧油によって専ら駆動される。

このような油圧式アシスト装置Ｂでは、油圧シリンダＹのアシストが必要な場合に切替制御弁２６が第１の状態に設定されて油圧シリンダＹのアシストが行われ、油圧シリンダＹのアシストが必要でない場合には、切替制御弁２６が第２の状態に設定されてアキュームレータ２７が油圧ポンプ２２の負荷になることがない。

すなわち、この油圧式アシスト装置Ｂによれば、油圧シリンダＹのアシストが必要でない場合において、アシスト機器であるアキュームレータ２７が被アシスト機器である油圧ポンプ２２の負荷になることを抑制（軽減）することが可能である。

また、本第２実施形態によれば、油圧ポンプ２２の負荷（油圧シリンダＹ）で発生する回生エネルギを用いてアキュームレータ２７に圧油を蓄圧するので、アキュームレータ２７の蓄圧に要する動力を削減することが可能であり、よってエネルギ効率に優れた油圧式アシスト装置Ｂを提供することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記第１実施形態では、方向制御弁１０を用いてアシスト動作と非アシスト動作を切替えたが、本発明はこれに限定されない。方向制御弁１０とは異なる仕様の油圧機器を用いてアシスト動作と非アシスト動作を切替えてもよい。

（２）上記第１実施形態では、高圧アキュームレータ８に蓄圧した高圧油を用いて油圧モータＸをアシストしたが、本発明はこれに限定されない。油圧ポンプ３から吐出される圧油をアシスト用ポンプモータ１１（アシスト機器）に直接供給して油圧モータＸをアシストしてもよい。

（３）上記第１実施形態では、高圧アキュームレータ８に加えて低圧アキュームレータ７を設け、高圧油を高圧アキュームレータ８からアシスト用ポンプモータ１１を経由して低圧アキュームレータ７に流通させることによりアシスト機器を駆動することによってアシスト用ポンプモータ１１を駆動したが、本発明はこれに限定されない。例えば低圧アキュームレータ７を削除し、高圧油を高圧アキュームレータ８からアシスト用ポンプモータ１１を経由して油圧タンク１に流通させることによりアシスト用ポンプモータ１１を駆動してもよい。

（４）上記第２実施形態では、アキュームレータ２７に蓄圧した圧油を用いて油圧ポンプ２２をアシストしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、アシスト専用の油圧ポンプを別途設けて油圧ポンプ２２をアシストしてもよい。

（５）上記第１実施形態では、油圧モータＸ（被アシスト機器）で発生する回生エネルギを用いて高圧アキュームレータ８に高圧油を蓄圧したが、本発明はこれに限定されない。例えば油圧ポンプ３から吐出される高圧油を高圧アキュームレータ８に供給して蓄圧してもよい。

（６）上記第２実施形態では、荷を下降させる際に油圧シリンダＹからアキュームレータ２７に供給される圧油、つまり油圧ポンプ２２の負荷（油圧シリンダＹ）で発生する回生エネルギを用いてアキュームレータ２７に圧油を蓄圧したが、本発明はこれに限定されない。例えば、油圧ポンプ２２から油圧シリンダＹに圧油を供給して荷を上昇させる際に切替制御弁２６を第１の状態に設定することにより、油圧ポンプ２２から吐出した圧油の一部をアキュームレータ２７に蓄圧してもよい。

Ａ，Ｂ 油圧式アシスト装置
Ｘ 油圧ポンプ（被アシスト機器）
Ｙ 油圧シリンダ（負荷）
１ 油圧タンク
２ パイロット圧発生源
３ 油圧ポンプ
４ 電動機
５ ラインフィルタ
６ アンロード弁
７ 低圧アキュームレータ（低圧蓄圧装置）
８ 高圧アキュームレータ（高圧蓄圧装置）
９ リリーフ弁
１０ 方向制御弁
１１ アシスト用ポンプモータ（アシスト機器）
１２ 第１逆止弁
１３ 第２逆止弁
１４ 第３逆止弁
１５ 第４逆止弁
２０ 油圧タンク
２１ 第１逆止弁
２２ 油圧ポンプ（被アシスト機器）
２３ 第２逆止弁
２４ 電動機
２５ 絞り弁
２６ 切替制御弁
２７ アキュームレータ（アシスト機器、蓄圧装置）
２８ パイロット式切替弁

Claims (6)

1. 被アシスト機器に連係するアシスト機器と、
   該アシスト機器を圧油を用いて駆動する駆動装置とを備え、
   前記駆動装置は、前記圧油の前記アシスト機器あるいは前記被アシスト機器の負荷への供給／非供給を切り替える切替機器を備えることを特徴とする油圧式アシスト装置。
2. 前記被アシスト機器は、油圧モータであり、
   前記アシスト機器は、出力軸が前記油圧モータの出力軸と結合することにより当該油圧モータを補助することを特徴とする請求項１に記載の油圧式アシスト装置。
3. 前記駆動装置は、比較的低圧な前記圧油を蓄圧する低圧蓄圧装置と、比較的高圧な前記圧油を蓄圧する高圧蓄圧装置と、を備え、当該高圧蓄圧装置から前記アシスト機器を経由して前記低圧蓄圧装置に前記圧油を流通させることにより前記アシスト機器を駆動することを特徴とする請求項２に記載の油圧式アシスト装置。
4. 前記被アシスト機器は、油圧ポンプであり、
   前記アシスト機器は、油圧供給源として前記油圧ポンプを補助することを特徴とする請求項１に記載の油圧式アシスト装置。
5. 前記駆動装置は、前記圧油を蓄圧する蓄圧装置を備え、当該蓄圧装置から出力された前記圧油を用いて前記アシスト機器を駆動することを特徴とする請求項４に記載の油圧式アシスト装置。
6. 前記被アシスト機器あるいは前記被アシスト機器の負荷で発生する回生エネルギを用いて前記高圧蓄圧装置あるいは前記蓄圧装置に前記圧油を蓄圧することを特徴とする請求項３または５に記載の油圧式アシスト装置。

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