JP5280993B2

JP5280993B2 - アシスト回生装置

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Publication number: JP5280993B2
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Description

本発明は、回生モータとアシストポンプが連動して作動流体のエネルギを回生するアシスト回生装置に関するものである。

油圧ショベル等の油圧作業機器に用いられるアシスト回生装置として、特許文献１に開示されたものがある。

これは、作業機系のアクチュエータと、走行系のアクチュエータと、作業機系または走行系のアクチュエータに作動油を選択的に供給する第１ポンプおよび第２ポンプと、作業機系のアクチュエータに慣性エネルギや位置エネルギが作用したときに戻り側となる通路に接続する可変容量タイプの回生モータと、この回生モータと一体に回転するとともに、第１ポンプ又は第２ポンプのいずれか一方又は双方に作動油を合流させる可変容量タイプのアシストポンプと、回生モータ及びアシストポンプと一体に回転するモータジェネレータと、このモータジェネレータが発電した電力を蓄電する蓄電ユニットと、を備える。

これにより、作業機系のアクチュエータに作用する慣性エネルギあるいは位置エネルギによって補助ポンプを回転させるため、駆動源の負荷を小さくしてエネルギ効率を高めることができる。

特開２００７−３２７５２７号公報

しかしながら、前述したアシスト回生装置は、回生モータとアシストポンプとがモータジェネレータと一体に回転するため、モータジェネレータがアシストポンプを回転させるアシスト時に、回生モータも一緒に回転してしまう。このとき、回生モータの押しのけ容積を零に制御して回生モータに作動油が循環しないようにしているが、押しのけ容積を零にしても回生モータの引きずり損失が発生するという問題点があった。

また、回生モータがモータジェネレータを回転させる回生時に、アシストポンプも一緒に回転してしまう。このとき、アシストポンプの押しのけ容積を零に制御してアシストポンプが作動油を吐出しないようにしているが、押しのけ容積を零にしてもアシストポンプの引きずり損失が発生するという問題点があった。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、回生モータまたはアシストポンプの引きずり損失を低減するアシスト回生装置を提供することを目的とする。

本発明は、電気エネルギによって回転作動するモータジェネレータと、回生時に作動流体のエネルギによってモータジェネレータを回転駆動する回生モータと、アシスト時にモータジェネレータによって回転駆動され作動流体を吐出するアシストポンプと、を備えるアシスト回生装置であって、回生モータは、回転可能に支持されるシリンダブロックと、このシリンダブロックに収容される複数のピストンと、このピストンを往復動させる斜板と、シリンダブロックの端面を摺接させるポートプレートと、を備え、シリンダブロックとポートプレートの間に加圧作動流体を供給する供給手段と、回生時に斜板の傾角を零より大きくする一方、アシスト時に斜板の傾角を略零に切換えるとともに、供給手段によってシリンダブロックとポートプレートの間に導かれる作動流体の圧力を高める制御手段と、を備えるものとした。

本発明によると、モータジェネレータがアシストポンプを回転駆動するアシスト時に、回生モータは、アシストポンプと一緒に回転してしまうが、斜板の傾角が略零に切換えられるとともに、シリンダブロックとポートプレートの間に加圧作動流体が供給され、シリンダブロックがポートプレートに作動流体を介して浮遊支持された状態で回転作動する。これにより、回生モータは、アシスト時におけるシリンダブロックとポートプレートの摺動部に生じる引きずり損失が低減され、アシスト回生装置の作動効率を高められる。

本発明の実施形態を示す油圧ショベルの掘削アタッチメントの概略側面図。同じく流体圧制御装置の油圧回路図。同じくアシスト回生装置の概略断面図。他の実施形態を示すアシスト回生装置の概略断面図。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１は、油圧ショベルの掘削アタッチメント１００の構成を示す概略側面図である。

掘削アタッチメント１００は、掘削作業等を行うためのブーム１０１、アーム１０２及びバケット１０３を備え、これらをアクチュエータであるブームシリンダ１０４、アームシリンダ１０５及びバケットシリンダ１０６によってそれぞれ駆動する。ブームシリンダ１０４、アームシリンダ１０５及びバケットシリンダ１０６は、それぞれ油圧シリンダである。

ブームシリンダ１０４は、そのピストンロッド１０７がブーム１０１に連結されており、ピストンロッド１０７が移動して伸縮することによってブーム１０１を駆動する。

図２は、油圧ショベルの動作を制御する流体圧制御装置の概略構成図である。本実施形態では、油圧ショベルのブーム（負荷）１０１を駆動するブームシリンダ１０４の伸縮動作について説明する。

ブームシリンダ１０４は、そのピストン１０８によってロッド側圧力室１０４ａとボトム側圧力室１０４ｂとに区画される。

油圧源であるメインポンプ１１８及びパイロットポンプ１０９は、油圧ショベルに搭載されたエンジン（図示せず）によって駆動され、作動油（作動流体）を吐出する。エンジンは、運転効率の良い所定の回転速度、負荷で運転される。

メインポンプ１１８から吐出される作動油は、メイン制御弁１１０を介してブームシリンダ１０４のロッド側圧力室１０４ａまたはボトム側圧力室１０４ｂに供給される。メインポンプ１１８とメイン制御弁１１０とは、メイン通路１１１によって接続される。メイン通路１１１には、後述するアシスト回生装置１０のアシストポンプ３から吐出された作動油を導くサブ通路３１が接続される。

メイン制御弁１１０とブームシリンダ１０４のロッド側圧力室１０４ａとは、第１通路１１２によって接続される。メイン制御弁１１０とブームシリンダ１０４のボトム側圧力室１０４ｂとは、第２通路１１３によって接続される。第２通路１１３から戻り通路２１が分岐し、この戻り通路２１がアシスト回生装置１０の回生モータ２に接続される。ブームシリンダ１０４の収縮作動時にボトム側圧力室１０４ｂから流出する作動油が第２通路１１３、戻り通路２１を通って回生モータ２に供給される。

メイン制御弁１１０は、パイロット圧としてパイロットポンプ１０９の吐出圧が電磁切換弁１１５を介してパイロット室１１０ａ、１１０ｂに選択的に導かれることによって切換作動する。この電磁切換弁１１５によるパイロット圧の切換えは、油圧ショベルの乗務員によるレバー操作に基づいて、コントローラ１１４が電磁切換弁１１５を制御することで行われる。

メイン制御弁１１０は、ブームシリンダ１０４を収縮させる収縮ポジションａ、ブームシリンダ１０４を伸長させる伸長ポジションｂ及びブームシリンダ１０４の負荷を保持する停止ポジションｃを有する。

パイロット室１１０ａに導かれるパイロット圧が高められる場合は、メイン制御弁１１０が収縮ポジションａに切換わり、メインポンプ１１８から第１通路１１２を通してロッド側圧力室１０４ａに作動油が供給されるとともに、ボトム側圧力室１０４ｂの作動油が第２通路１１３を通してタンクＴへと戻される。これにより、ブームシリンダ１０４内のピストン１０８が図２の下側に移動し、ブームシリンダ１０４が収縮し、ブーム１０１が図１に示す矢印１２１の方向へと下降する。

一方、パイロット室１１０ｂに導かれるパイロット圧が高められる場合は、メイン制御弁１１０が伸長ポジションｂに切換わり、メインポンプ１１８から第２通路１１３を介してボトム側圧力室１０４ｂに作動油が供給されるとともに、ロッド側圧力室１０４ａの作動油が第１通路１１２を介してタンクＴへと戻される。これにより、ブームシリンダ１０４内のピストン１０８が図２の上側に移動し、ブームシリンダ１０４が伸長し、ブーム１０１が図１に示す矢印１２２の方向へと上昇する。

また、パイロット室１１０ａ、１１０ｂの両方にパイロット圧としてドレン圧が導かれる場合は、メイン制御弁１１０が停止ポジションｃに切換わり、ブームシリンダ１０４に対する作動油の給排が遮断され、ブーム１０１の動きが止められる。

このように、ブーム１０１を駆動するブームシリンダ１０４は、ブーム１０１等の重さによって、ブームシリンダ１０４を収縮させようとする力が作用する。ブームシリンダ１０４においては、ボトム側圧力室１０４ｂが負荷圧が作用する負荷側圧力室となる。

流体圧制御装置は、ブームシリンダ１０４から流出する作動油の油圧エネルギを回収し、ブームシリンダ１０４の駆動を補助するアシスト回生装置１０を備える。

アシスト回生装置１０は、同一軸上に回生モータ２、アシストポンプ３及びモータジェネレータ４が設けられ、これらが互いに連動して同一速度で回転作動する。

なお、これに限らず、アシスト回生装置１０は、回生モータ２、アシストポンプ３及びモータジェネレータ４が、歯車等によって構成される動力伝達機構を介して互いに異なる速度で回転作動する構成としてもよい。

回生モータ２、アシストポンプ３は、容量切換アクチュエータ２ａ、３ａによってそれぞれの押しのけ容積が変えられる可変容量タイプのものが用いられる。

モータジェネレータ４には、インバータ６を介してバッテリ５が接続される。モータジェネレータ４は、電気エネルギによって回転作動し、電力によって回転力を発生する力行と、回転作動によって電力を発生する発電を行う。

アシスト回生装置１０は、ブームシリンダ１０４を収縮させるときにボトム側圧力室１０４ｂから流出する作動油の油圧エネルギを必要に応じて電気エネルギとして回収する回生と、ブームシリンダ１０４を伸長させるときに必要に応じて補助力を付与するアシストと、を行う。

以下、上記のアシスト回生装置１０の動作を詳述する。なお、以下の説明において、負荷の下降とは、負荷側圧力室の容積が減少する方向へ変化することを指し、負荷の上昇とは、負荷側圧力室の容積が増加する方向へ変化することを指す。したがって、ブームシリンダ１０４の場合、負荷の下降とは、ブームシリンダ１０４が収縮してブーム１０１が下降することを指し、負荷の上昇とは、ブームシリンダ１０４が伸長してブーム１０１が上昇することを指す。

まず、負荷の下降時に必要に応じて実施されるアシスト回生装置１０による回生について説明する。

油圧ショベルの乗務員によってブームシリンダ１０４を収縮させるレバー操作が行われると、コントローラ１１４は、メイン制御弁１１０を収縮ポジションａに切換える。これにより、メインポンプ１１８から吐出される作動油がロッド側圧力室１０４ａに供給されるとともに、ボトム側圧力室１０４ｂの作動油が第２通路１１３、絞り１１０ｃを通ってタンクＴに戻される。

こうしてブームシリンダ１０４を収縮させるときに、コントローラ１１４は、例えばバッテリ５の充電量が満充電量より小さい回生時であることを判定し、アシスト回生装置１０による回生を行う。

制御手段として、コントローラ１１４は、回生時であることを判定した場合に、容量切換アクチュエータ２ａを介して回生モータ２の容量を大きく切換える。これにより、ボトム側圧力室１０４ｂから流出する作動油の一部が戻り通路２１を介して回生モータ２に供給され、この作動油によって回生モータ２が回転作動し、回生モータ２によってモータジェネレータ４が回転駆動される。モータジェネレータ４によって発電される電力は、インバータ６を介してバッテリ５に送られ、バッテリ５に蓄電される。こうして、アシスト回生装置１０は、ボトム側圧力室１０４ｂから流出する作動油の圧力エネルギを電気エネルギとして回収する。

この回生時に、コントローラ１１４は、容量切換アクチュエータ３ａを介してアシストポンプ３の容量を略零に切換える。これにより、アシストポンプ３は押しのけ容積が略零になって作動油を吐出せず、回生時におけるアシストポンプ３の駆動損失が低減される。

一方で、コントローラ１１４は、例えばバッテリ充電量が満充電量に達している回生不要時と判定した場合に、回生モータ２の容量を略零に切換える。これにより、回生モータ２は押しのけ容積が略零になって作動油が循環せず、ボトム側圧力室１０４ｂから流出する作動油が全て第２通路１１３、絞り１１０ｃを通ってタンクＴに戻され、回生が行われない。

次に、負荷の上昇時に必要に応じて実施されるアシスト回生装置１０によるアシストについて説明する。

油圧ショベルの乗務員によってブームシリンダ１０４を伸長させるレバー操作が行われると、コントローラ１１４は、メイン制御弁１１０を伸長ポジションｂに切換える。これにより、メインポンプ１１８から吐出される作動油がボトム側圧力室１０４ｂに供給されるとともに、ロッド側圧力室１０４ａの作動油が第１通路１１２を通してタンクＴに戻される。

ここで、コントローラ１１４は、ブームシリンダ１０４を素早く伸長させたいときなど、エンジンの駆動力によるメインポンプ１１８の吐出流量のみではボトム側圧力室１０４ｂに供給する作動油の流量が不足するアシスト時であることを判定し、アシスト回生装置１０によるアシストを行う。

コントローラ１１４は、アシスト時であることを判定した場合に、容量切換アクチュエータ３ａを介してアシストポンプ３の押しのけ容積を大きく切換えるとともに、バッテリ５の電力をインバータ６を介してモータジェネレータ４に供給し、モータジェネレータ４によってアシストポンプ３を回転駆動する。これにより、アシストポンプ３から吐出される作動油は、サブ通路３１を通ってメイン通路１１１における作動油の流れに合流してボトム側圧力室１０４ｂに送られ、ブームシリンダ１０４を伸長させる補助力を付与する。

このアシスト時、コントローラ１１４は、回生モータ２の押しのけ容積を略零に切換えて保持する。これにより、回生モータ２を循環する作動油の流れが停止され、アシスト時における回生モータ２の駆動損失が低減される。

図３は、アシスト回生装置１０の構造を示す概略断面図である。以下、これについて説明する。

回生モータ２、アシストポンプ３は、それぞれ斜板式可変容量タイプのピストンポンプモータが用いられ、互いに同一構造である。回生モータ２は、アシストポンプ３に比べて大型のピストンポンプモータが用いられる。

回生モータ２、アシストポンプ３は、回転シャフト４１に連結されるシリンダブロック４２と、このシリンダブロック４２のシリンダ４３に収容される複数のピストン４５と、このピストン４５を往復動させる斜板４６と、シリンダブロック４２の端面が摺接するポートプレート４７と、を備える。

シリンダブロック４２が回転シャフト４１と共に回転すると、各ピストン４５は斜板４６との間で往復動し、各シリンダ４３の容積室４４を拡縮させる。

ポートプレート４７は、容積室４４に連通する対のポート４８、４９を備え、このポート４８、４９を通して容積室４４に作動油が給排される。

シリンダブロック４２は、図示しないスプリングの付勢力によってポートプレート４７に押し付けられる。シリンダブロック４２とポートプレート４７の摺動部は、ポート４８、４９を流れる作動油の洩れを抑えるメカニカルシールを構成する。

斜板４６は、図示しない軸受を介して傾転可能に支持され、容量切換アクチュエータ２ａ、３ａ（図２参照）によって動かされる。

回生時に、回生モータ２は、容量切換アクチュエータ２ａによって斜板４６の傾角が零より大きい所定値に切換えられる。これにより、戻り通路２１から導かれる加圧作動油がポートプレート４７のポート４８を通って容積室４４に流入し、ピストン４５がシリンダ４３を往復動してシリンダブロック４２を回転駆動する。このとき、容積室４４から流出する作動油がポートプレート４７のポート４９を通ってタンクＴに流出する。

アシスト時に、回生モータ２は、斜板４６の傾角が略零に保持される。これにより、ピストン４５のストローク（押しのけ容積）が略零になり、回生モータ２を循環する作動油の流れが止まる。これにより、アシスト時における回生モータ２の駆動損失が抑えられる。

アシスト時に、アシストポンプ３は、容量切換アクチュエータ３ａによって斜板４６の傾角が零より大きい所定値に切換えられる。これにより、シリンダブロック４２が回転作動するのに伴ってピストン４５がシリンダ４３を往復動し、タンクＴからの作動油がポートプレート４７のポート４９を通って容積室４４に吸い込まれ、容積室４４から吐出する作動油がポートプレート４７のポート４８、サブ通路３１を通ってメイン通路１１１を流れる作動油に合流し、ブームシリンダ１０４を伸長させる。

回生時に、アシストポンプ３は、斜板４６の傾角が略零に保持される。これにより、シリンダ４３を往復動するピストン４５のストロークが略零になり、上記した作動油の流れが止まる。これにより、回生時におけるアシストポンプ３の駆動損失が抑えられる。

しかし、アシスト回生装置１０は、回生モータ２、アシストポンプ３において、斜板４６の傾角が略零に保持される作動時においても、スプリング（図示せず）の付勢力によってシリンダブロック４２がポートプレート４７に押し付けられる構成とした場合、シリンダブロック４２とポートプレート４７の摺動部に生じる引きずり損失（摩擦抵抗）によってアシスト回生装置１０の作動効率が低下するという問題点が生じる。

これに対処して、本発明のアシスト回生装置１０は、斜板４６の傾角が略零に保持される回転作動時にシリンダブロック４２とポートプレート４７の間に加圧作動油を供給する構成とし、回転するシリンダブロック４２の端面を作動油を介して浮遊支持することにより、シリンダブロック４２とポートプレート４７の摺動部に生じる引きずり損失を低減する。

回生モータ２、アシストポンプ３は、シリンダブロック４２とポートプレート４７の間に加圧作動油を供給する供給手段として、図３に示すように、シリンダブロック４２の端面に開口する環状の供給溝５９がポート４８、４９のまわりに形成され、この供給溝５９に供給通路５１、５２が接続され、供給通路５１、５２にパイロットポンプ（外部油圧源）１０９とタンクＴを選択的に連通させる電磁切換弁５３、５４が設けられる。

なお、これに限らず、ポート４８、４９のまわりに形成される供給溝は、ポートプレート４７の端面に形成してもよい。また、この供給溝は、引きずり損失を低減する構造であれば環状でなくてもよい。

電磁切換弁５３、５４は、供給通路５１、５２に対してパイロットポンプ１０９を接続してパイロットポンプ１０９から吐出される加圧作動油を導く供給ポジションａと、タンクＴを接続してドレン圧を導くドレンポジションｂとを有する。

なお、回生モータ２、アシストポンプ３のシリンダブロック４２とポートプレート４７の間に加圧作動油を供給する供給手段として、電磁切換弁５３、５４を用いず、シリンダブロック４２とポートプレート４７の間に導かれる作動流体の圧力を増減する構成としてもよい。

次に、コントローラ１１４で行われる回生モータ２の制御について説明する。

コントローラ１１４は、回生モータ２が動力を発生しないアシスト時に、回生モータ２の斜板４６の傾角を略零に切換えて保持するとともに、電磁切換弁５３を供給ポジションａに切換える制御を行い、回生モータ２のシリンダブロック４２とポートプレート４７の間に加圧作動油を供給する。

コントローラ１１４は、アシスト時に、供給手段によって回生モータ２のシリンダブロック４２とポートプレート４７の間に導かれる作動流体の圧力を高める制御手段を構成する。

こうして、回生モータ２は、斜板４６の傾角が略零に保持されるシリンダブロック４２の回転作動時に、回生モータ２のシリンダブロック４２とポートプレート４７の間に加圧作動油が供給されることにより、回転するシリンダブロック４２がポートプレート４７に作動油を介して浮遊支持され、シリンダブロック４２とポートプレート４７の摺動部に生じる引きずり損失が低減され、アシスト時におけるアシスト回生装置１０の作動効率を高められる。

一方、コントローラ１１４は、回生モータ２が動力を発生する回生時に、回生モータ２の斜板４６の傾角を零より大きい所定値に切換えるとともに、電磁切換弁５３をドレンポジションｂに切換えて回生モータ２のシリンダブロック４２とポートプレート４７の間にドレン圧を導く制御を行う。

こうして、回生モータ２が動力を発生するシリンダブロック４２の回転作動時に、シリンダブロック４２とポートプレート４７の間にドレン圧が導かれることにより、シリンダブロック４２とポートプレート４７の摺動隙間を小さくし、各ピストン４５が往復動するのに伴ってポート４８、４９を流れる作動油の洩れを抑え、回生モータ２の作動効率が維持される。

次に、コントローラ１１４で行われるアシストポンプ３の制御を説明する。

コントローラ１１４は、アシストポンプ３が作動油を吐出しない回生時に、アシストポンプ３の斜板４６の傾角を略零に切換えるとともに、電磁切換弁５４を供給ポジションａに切換える制御を行い、アシストポンプ３のシリンダブロック４２とポートプレート４７の間に加圧作動油を供給する。

コントローラ１１４は、回生時に、供給手段によってアシストポンプ３のシリンダブロック４２とポートプレート４７の間に導かれる作動流体の圧力を高める制御手段を構成する。

こうして、アシストポンプ３は、斜板４６の傾角が略零に保持されるシリンダブロック４２の回転作動時に、アシストポンプ３のシリンダブロック４２とポートプレート４７の間に加圧作動油が供給されることにより、回転するシリンダブロック４２がポートプレート４７に作動油を介して浮遊支持され、シリンダブロック４２とポートプレート４７の摺動部に生じる引きずり損失が低減され、回生時におけるアシスト回生装置１０の作動効率を高められる。

一方、コントローラ１１４は、アシストポンプ３が作動油を吐出するアシスト時に、アシストポンプ３の斜板４６の傾角を零より大きい所定値に切換えるとともに、電磁切換弁５４をドレンポジションｂに切換えてアシストポンプ３のシリンダブロック４２とポートプレート４７の間にドレン圧を導く制御を行う。電磁切換弁５３、５４の両方をドレンポジションｂにすれば、従来のようにアシストポンプ３、回生モータ２の斜板の傾転角を制御すれば、回生モータ２がアシストポンプ３に補助力を付与するアシストを行うことも可能である。

こうして、アシストポンプ３が作動油を吐出するシリンダブロック４２の回転作動時に、シリンダブロック４２とポートプレート４７の間にドレン圧が導かれることにより、シリンダブロック４２とポートプレート４７の摺動隙間を小さくし、各ピストン４５が往復動するのに伴ってポート４８、４９を流れる作動油の洩れを抑え、アシストポンプ３の作動効率が維持される。

（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。本実施形態は、シリンダブロック４２とポートプレート４７の間に加圧作動油を供給する供給手段が第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。なお、以下に示す実施形態では前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を用いて重複する説明を適宜省略する。

図４は、本実施形態によるアシスト回生装置１０の概略構成図である。

本実施形態による回生モータ２は、シリンダブロック４２とポートプレート４７の間に加圧作動油を供給する供給手段として、シリンダブロック４２とポートプレート４７の間に接続される供給通路５１と、この供給通路５１にアシストポンプ３から吐出された作動油を導くサブ通路３１とタンクＴを選択的に連通させる電磁切換弁５３が設けられる。

電磁切換弁５３は、供給通路５１に対してサブ通路３１を接続してアシストポンプ３から吐出される加圧作動油を導く供給ポジションａと、タンクＴを接続してドレン圧を導くドレンポジションｂとを有する。

コントローラ１１４は、回生モータ２が動力を発生しないアシスト時に、回生モータ２の斜板４６の傾角を略零に切換えて保持するとともに、電磁切換弁５３を供給ポジションａに切換える制御を行う。

本実施形態によるアシストポンプ３は、シリンダブロック４２とポートプレート４７の間に加圧作動油を供給する供給手段として、シリンダブロック４２とポートプレート４７の間に供給通路５２が接続され、この供給通路５２にボトム側圧力室１０４ｂから流出する作動油を回生モータ２に導く戻り通路２１とタンクＴを選択的に連通させる電磁切換弁５４が設けられる。

電磁切換弁５４は、供給通路５２に対して戻り通路２１を接続してボトム側圧力室１０４ｂから流出する加圧作動油を導く供給ポジションａと、タンクＴを接続してドレン圧を導くドレンポジションｂとを有する。

コントローラ１１４は、アシストポンプ３が作動油を吐出しない回生時に、アシストポンプ３の斜板４６の傾角が略零に切換えるとともに、電磁切換弁５４を供給ポジションａに切換える制御を行う。

一方、コントローラ１１４は、アシストポンプ３が作動油を吐出するアシスト時に、アシストポンプ３の斜板４６の傾角を零より大きい所定値に切換えるとともに、電磁切換弁５４をドレンポジションｂに切換えてアシストポンプ３のシリンダブロック４２とポートプレート４７の間にドレン圧を導く制御を行う。

以上のように、本実施形態では、供給通路５１、５２にサブ通路３１、戻り通路２１をそれぞれ連通させる構成としたため、供給通路５１、５２に外部油圧源を連通させる必要がなく、油圧回路の構成を簡素化することができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。

例えば、回生モータ２、アシストポンプ３のシリンダブロック４２とポートプレート４７の間に加圧作動油を供給する供給手段として、供給通路５１、５２に作動油の流れを絞る手段（例えばオリフィス）を設けて、シリンダブロック４２とポートプレート４７の間に供給される作動油圧を適度に調整する構成としてもよい。

また、上記各実施形態では、発明の理解を容易にするために、ブームシリンダ１０４のみを駆動する流体圧制御装置にアシスト回生装置１０を適用したが、ブームシリンダ１０４やアームシリンダ１０５、バケットシリンダ１０６などの複数のアクチュエータを駆動する流体圧制御装置に適用してもよい。

さらに、上記各実施形態ではアクチュエータとして油圧シリンダを例に説明したが、これに限られるものではなく、油圧ショベルなどの建設機械や作業機械の走行モータや旋回モータであってもよい。

また、作動油としてオイルの代わりに例えば水溶性代替液等の作動流体を用いてもよい。

２回生モータ
３アシストポンプ
４モータジェネレータ
１０アシスト回生装置
２１戻り通路
３１サブ通路
４１回転シャフト
４２シリンダブロック
４３シリンダ
４４容積室
４５ピストン
４６斜板
４７ポートプレート
１１４コントローラ

Claims

電気エネルギによって回転作動するモータジェネレータと、
回生時に作動流体のエネルギによって前記モータジェネレータを回転駆動する回生モータと、
アシスト時に前記モータジェネレータによって回転駆動され作動流体を吐出するアシストポンプと、を備えるアシスト回生装置であって、
前記回生モータは、
回転可能に支持されるシリンダブロックと、
このシリンダブロックに収容される複数のピストンと、
このピストンを往復動させる斜板と、
前記シリンダブロックを摺接させて作動流体を給排するポートプレートと、を備え、
前記シリンダブロックと前記ポートプレートの間に加圧作動流体を供給する供給手段と、
回生時に前記斜板の傾角を零より大きくする一方、アシスト時に前記斜板の傾角を略零に切換えるとともに、前記供給手段によって前記シリンダブロックと前記ポートプレートの間に導かれる作動流体の圧力を高める制御手段と、を備えたことを特徴とするアシスト回生装置。
前記回生モータの前記供給手段として、
前記シリンダブロックと前記ポートプレートの間に接続される供給通路を備え、
この供給通路に前記アシストポンプから吐出される作動流体を導く構成としたことを特徴とする請求項１に記載のアシスト回生装置。
前記アシストポンプは、
回転可能に支持されるシリンダブロックと、
このシリンダブロックに収容される複数のピストンと、
このピストンを往復動させる斜板と、
前記シリンダブロックを摺接させて作動流体を給排するポートプレートと、を備え、
前記シリンダブロックと前記ポートプレートの間に加圧作動流体を供給する供給手段と、
アシスト時に前記アシストポンプの前記斜板の傾角を零より大きくする一方、回生時に前記アシストポンプの前記斜板の傾角を略零に切換えるとともに、前記アシストポンプの前記供給手段によって前記シリンダブロックと前記ポートプレートの間に導かれる作動流体の圧力を高める制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のアシスト回生装置。
前記アシストポンプの前記供給手段として、
前記シリンダブロックと前記ポートプレートの間に接続される供給通路を備え、
この供給通路に前記回生モータに導かれる作動流体を供給する構成としたことを特徴とする請求項３に記載のアシスト回生装置。