油圧ドライブシステム
【課題】高効率でのエネルギ蓄積及び単純な作動が可能な油圧ドライブシステムを提供する。
【解決手段】油圧ドライブシステムは、機械エネルギを伝達するためにドライブユニットが接続可能であるか又は接続されている第１及び第２の油圧容積機器と、機械エネルギを伝達するために被駆動装置に接続可能であるか又は接続されている第３及び第４の油圧容積機器とを備えている。第１の油圧容積機器は、第３の油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である。このシステムは高圧アキュムレータ５を備えており、高圧アキュムレータ５は、第２及び第４の油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である。
【解決手段】油圧ドライブシステムは、機械エネルギを伝達するためにドライブユニットが接続可能であるか又は接続されている第１及び第２の油圧容積機器と、機械エネルギを伝達するために被駆動装置に接続可能であるか又は接続されている第３及び第４の油圧容積機器とを備えている。第１の油圧容積機器は、第３の油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である。このシステムは高圧アキュムレータ５を備えており、高圧アキュムレータ５は、第２及び第４の油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一次油圧回路を介して被駆動装置を駆動するドライブユニットを有する油圧ドライブシステムであって、第１及び第２の油圧容積機器と、機械エネルギを伝達するために該被駆動装置と接続可能であるか又は接続されている第３の油圧容積機器と、第３の油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である高圧アキュムレータとを備えた油圧ドライブシステムに関する。本発明は、具体的には、クレーンにおいて使用する油圧ドライブシステム、特にウインチを駆動する油圧ドライブシステムに関する。さらに、本発明は、特にリーチスタッカー又はホイールローダー等の移動式車両において、走行用ドライブとして使用する油圧ドライブシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような油圧ドライブシステムは、通常、例えば内燃機関又は電気モータ等の、１つ以上の油圧ポンプを駆動することにより被駆動装置を駆動する油圧エネルギを供給する一次ドライブユニットを備えている。このようなシステムの能力を向上するため、第１に、ドライブユニットの寸法を大きくして、より大きな油圧エネルギを供給できるようにすることが考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、一次ドライブユニットのサイズを大きくすると、システム全体のコスト、収容スペース及び消費エネルギが増大する。
【０００４】
この欠点の解決策として、エネルギを増大するために油圧エネルギアキュムレータを用いる。アキュムレータは、例えば制動減速期間においてエネルギを蓄積し、加速期間には蓄積された油圧エネルギをドライブシステムに供給する。したがって、荷重のピーク時には高圧アキュムレータによって補助されるので、ドライブユニット自体の寸法を縮小できる。しかし、そのような高圧アキュムレータを備えた公知の油圧ドライブシステムでは、エネルギの蓄積・放出時の効率が十分でない。さらに、作動が複雑になる場合が多い。
【０００５】
上記を鑑みて、本発明の課題は、高効率でのエネルギ蓄積及び単純な作動が可能な油圧ドライブシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、上記課題は、請求項１に記載の被駆動装置を駆動する油圧ドライブシステムにより達成される。この油圧ドライブシステムは、第１及び第２の油圧容積機器を含む一次油圧回路を介して上記被駆動装置を駆動できるドライブユニットと、機械エネルギを伝達するために上記被駆動装置に接続可能であるか又は接続されている第３の油圧容積機器と、上記第３の油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である高圧アキュムレータとを備えている。本発明によると、上記高圧アキュムレータは、機械エネルギを伝達するために上記ドライブユニットに接続されているか又は接続可能である油圧容積機器によりエネルギを蓄積することができる。
【０００７】
高圧アキュムレータは、ドライブユニットに接続されているか又は接続可能である油圧容積機器を介してエネルギを蓄積することができ、ドライブユニットにより供給される機械エネルギの油圧エネルギへの直接変換が油圧容積機器により実現されるので、被駆動装置を駆動するために、ドライブユニットにより供給される駆動動力が不要であるか又はその動力全てが必要ではない期間において、高圧アキュムレータは優れた効率でエネルギを蓄積することができる。
【０００８】
本発明の構成により、被駆動装置を動かすことなくドライブユニットにより高圧アキュムレータにエネルギを蓄積することができる。それに対して従来のシステムでは、高圧アキュムレータは被駆動装置の動作中でないとエネルギを蓄積できない。この結果、被駆動装置が動作しておらず且つ第２の油圧容積機器も第３の油圧容積機器も動いていない期間において、本発明の油圧ドライブシステムのアキュムレータの管理の柔軟性が大幅に向上し、高圧アキュムレータは、機械エネルギを伝達するためにドライブユニットに接続されているか又は接続可能である油圧容積機器を介してエネルギを蓄積することも可能である。ドライブユニットの機械エネルギを油圧エネルギに直接変換して蓄積することにより得られる最適効率に加えて、アキュムレータの管理も向上する。
【０００９】
本発明の構成により、ドライブユニット（例えばディーゼルエンジン）を常時最適動作点で動作させ、一次駆動回路で不要なエネルギを高圧アキュムレータに蓄積することができる。荷重のピーク時には、このエネルギをドライブシステムに戻すことができるので、ドライブユニットの寸法が比較的小さくても、システム全体としては大きい動力を出力できる。さらに、最適動作点で動作可能なので、ドライブユニットのエネルギ消費は、耐用年数と同様、最適化することができる。
【００１０】
本発明によると、第１の油圧容積機器はさらに油圧ポンプとして動作し、第２の油圧容積機器は油圧モータとして動作し得る。それにより、第１の油圧容積機器は、第２の油圧容積機器を駆動し、一次油圧回路を形成する。一次油圧回路から独立した第３の油圧容積機器を介してエネルギの回収を行うことができる。これにより、本発明のシステムを特に簡単に作動することができる。好適には、第１の油圧容積機器及び第２の油圧容積機器を含む一次油圧回路内を流れる作動油の量、及びこれら油圧容積機器の調節により、被駆動装置の速度及び位置が特定される。荷重の状況に応じて、第３の油圧容積機器を用いて油圧エネルギを蓄積するか、又は、第１及び第２の油圧容積機器を含むドライブシステムを補助するかが決まる。
【００１１】
結果として、一次駆動部を主に制御し、高圧アキュムレータ及び第３の油圧容積機器を含む二次駆動部を二次的に制御することができる。このように、実際に従来と比べて有利な二次制御の実際の変換を妨げてきた問題を効果的に排除することができる。二次制御に基づく従来の駆動方法は、トルクの差が即座に被駆動装置の動作に影響するので、制御技術の点で抑制が難しい。実施上、油圧部品の公差、ヒステリシス及び類似の阻害要因が原因で１００％の理想的なトルクは生成できないので、本発明による一次制御及び二次制御での駆動回路の組合せにより、制御技術の点で大きな利益が得られる。二次制御下における簡単な駆動と比較して、本発明の変形例は、高圧アキュムレータ及び第３の油圧容積機器を含む二次駆動部が予め計算された所望のトルクを生成できない場合であっても、一次駆動部により所望の速度又は位置が特定され、被駆動装置の望ましくない動作が防止されるので、非常に堅固である。本発明のシステムは、特に安全性の点で大幅に向上しており、この安全性が、二次制御における駆動のエネルギ上の利点と組み合わされている。
【００１２】
好適には、高圧アキュムレータは、本発明の油圧ドライブシステムに常に設けられ且つドライブユニットに接続可能であるか又は接続されている、第１の油圧容積機器によりエネルギを蓄積し、第２の油圧容積機器を駆動するための油圧エネルギを提供することができる。第１の油圧容積機器により供給される油圧エネルギが第２の油圧容積機器に利用されないか又はその全てが利用されない期間において、本発明によると、この油圧エネルギは、高圧アキュムレータに蓄積でき、高荷重での動作期間中にドライブユニットを補助するのに利用可能である。
【００１３】
好適には、高圧アキュムレータは、バルブを介して第１の油圧容積機器に接続可能である。ドライブユニット及び第１の油圧容積機器により高圧アキュムレータにエネルギを蓄積する必要がある期間において、高圧アキュムレータはこのバルブを介して一次油圧回路に連通している。しかし、高圧アキュムレータに蓄積された油圧エネルギを利用して被駆動装置を駆動する期間には、高圧アキュムレータは一次油圧回路から分離され、第３の油圧容積機器を介して被駆動装置を駆動する。したがって、高圧アキュムレータと第１の油圧容積機器との連通状態を制御するバルブは、好適には、高圧アキュムレータが第１の油圧容積機器から分離される切換位置と、高圧アキュムレータが第１の油圧容積機器に連通する第２の切換位置とを有する。
【００１４】
さらに、好適には、上記連通状態を絞り制御できるようにしてもよい。そのような流量制御バルブを介して、本発明によるアキュムレータ管理を効率良く行うことができる。
【００１５】
本発明の別の実施形態において、第４の油圧容積機器をさらに設けてもよい。第４の油圧容積機器を介して、高圧アキュムレータにエネルギを蓄積することができる。これにより、効率がよく柔軟性の高いアキュムレータ管理が行えるという上記利点に加えて、油圧システムの残りの部分の構成を柔軟に行える。というのは、第１及び第２の油圧容積機器を含む一次油圧回路は、第４の油圧容積機器、高圧アキュムレータ及び第３の油圧容積機器を含む第２の油圧回路から独立して動作可能だからである。
【００１６】
したがって、本発明の上記実施形態は、ドライブユニットと、機械エネルギを伝達するためにドライブユニットが接続可能であるか又は接続されている第１及び第４の油圧容積機器と、機械エネルギを伝達するために被駆動装置に接続可能であるか又は接続されている第２及び第３の油圧容積機器とを備えている。第１の油圧容積機器は、第２の油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である。本発明によると、第４及び第３の油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能な高圧アキュムレータがさらに設けられてもよい。
【００１７】
これは、まず、油圧を利用して被駆動装置を駆動できる第１及び第２の油圧容積機器を含む一次油圧回路を提供する。それに対して、第４及び第３の油圧容積機器は、高圧アキュムレータの効率のよいアキュムレータ管理を実現する。第４の油圧容積機器が一次ドライブユニットに接続されているか又は接続可能であり且つ第３の油圧容積機器が被駆動装置に接続可能であるか又は接続されているので、高圧アキュムレータへのエネルギの蓄積時及びエネルギの回収時の両方において、一次ドライブユニットにより供給される駆動動力の最適効率及び有効利用が実現される。さらに、４つの油圧容積機器を用いることにより、システムの最適制御が実現される。
【００１８】
さらに好適には、高圧アキュムレータは、油圧ポンプとして動作する第３の油圧容積機器を介してエネルギを蓄積することができる。したがって、被駆動装置を制動減速する必要がある期間において、被駆動装置からドライブシステムに伝達された機械エネルギを蓄積することができる。被駆動装置からの機械エネルギが第３の油圧容積機器を介して油圧エネルギに直接変換され、高圧アキュムレータに供給されるので、この場合も同様に高い効率が得られる。このように、システムのエネルギ消費を低減できる。さらに、加速期間中、高圧アキュムレータに蓄積された油圧エネルギを用いてシステムを補助することができるので、ドライブユニットのサイズを縮小できる。
【００１９】
特に好適には、動作状態に応じて第１若しくは第４の油圧容積機器又は第３の油圧容積機器のいずれかを介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できるので、高圧アキュムレータがドライブユニットによりエネルギを蓄積されるのか被駆動装置によりエネルギを蓄積されるのかに関わらず、それぞれの場合について高い効率が得られる。
【００２０】
さらに好適には、エネルギの蓄積に用いる油圧容積機器は、油圧リザーバに連通しているか又は連通可能である。エネルギを蓄積する場合、作動油を油圧リザーバから吸い上げて、高圧アキュムレータ内に吐出することができる。これに対して、各油圧容積機器が油圧モータとして動作する場合、作動油は油圧容積機器を介して油圧リザーバ内に流入する。
【００２１】
本発明によると、第３及び／又は第４の油圧容積機器は、好適には、油圧リザーバに連通している。第４の油圧容積機器を用いる場合、好適には、第４の油圧容積機器、高圧アキュムレータ及び第３の油圧容積機器を含む開ループの二次油圧回路が形成される。
【００２２】
しかし、第１の油圧容積機器を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積する場合、構成は、一次油圧回路が開ループであるか閉ループであるかに応じて変化する。開ループの一次油圧回路を用いる場合、第１の油圧容積機器は油圧リザーバに連通しており、高圧アキュムレータが油圧ポンプとして動作している第１の油圧容積機器の出口に連通する場合に、高圧アキュムレータにエネルギを蓄積することができる。閉ループの一次油圧回路を用いる場合、作動油は、好適には、いずれの場合にも設けられている漏れオイル補償部により供給される。この目的のために、油圧リザーバは、給油ポンプ及びチェックバルブを介して、油圧ポンプとして動作している第１の油圧容積機器の入口に連通しており、これにより圧力が最小の作動油が供給される。
【００２３】
さらに好適には、本発明によると、第３の油圧容積機器は油圧モータとして動作し、高圧アキュムレータにより駆動される。したがって、高荷重の期間において、高圧アキュムレータに蓄積された油圧エネルギをドライブシステムに戻して、被駆動装置を駆動することができる。油圧エネルギが第３の油圧容積機器を介して機械エネルギに直接変換され、その機械エネルギが被駆動装置を駆動するので、この場合も高い効率が得られる。一次駆動が第３の油圧容積機器により補助され、高圧アキュムレータに蓄積されたエネルギにより荷重のピークを吸収できるので、ドライブユニットの寸法を縮小できる。
【００２４】
さらに好適には、第１及び／又は第４の油圧容積機器は油圧モータとして動作し得、高圧アキュムレータにより駆動され得る。このように、ドライブユニットにより並列に駆動されるさらなる荷重にエネルギを供給することが可能であり、この場合も同様に良好な効率が達成される。
【００２５】
さらに好適には、第１の油圧容積機器は油圧モータとして動作可能であり、第２の油圧容積機器は油圧ポンプとして動作可能であり、このように動作した場合、第２の油圧容積機器が第１の油圧容積機器を駆動する。このように、例えば被駆動装置の制動減速期間において、ドライブユニットにより並列に駆動されるさらなる荷重に、第２及び第１の油圧容積機器を含む回路を介してエネルギを再循環させることが可能である。
【００２６】
本発明によると、第１及び第２の油圧容積機器は、好適には、閉ループの油圧回路を形成する。被駆動装置を駆動する第１及び第２の油圧容積機器からなる閉ループの油圧回路は、多くのアプリケーションにおいて大きな利点を有するが、従来公知の油圧ドライブシステムにおいて、そのような構成は、エネルギの効率的な回収及び効率的なアキュムレータ管理を妨げていた。
【００２７】
しかし、高圧アキュムレータに連通した第３の油圧容積機器を用い、ドライブユニットに接続可能である油圧容積機器により高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できるので、第１及び第２の油圧容積機器を含む閉ループの油圧回路を用いる場合にも、効率的にアキュムレータを管理し、高い効率でエネルギの蓄積及び回収を行うことができる。
【００２８】
言うまでもなく、本発明は、第１及び第２の油圧容積機器が開ループの油圧回路を形成する場合にも適用可能である。
【００２９】
さらに好適には、第２及び第３の油圧容積機器のシャフトは、機械エネルギを伝達するため、被駆動装置のドライブシャフトに接続可能であるか又は接続されている。このように、機械エネルギは、第２及び第３の油圧容積機器から被駆動装置の駆動シャフトに効率的に伝達され、その逆方向にも効率的に伝達される。
【００３０】
さらに好適には、第２及び第３の油圧容積機器のシャフトは、直接又はトランスミッションを介して接続されている。その結果、第２及び第３の油圧容積機器のシャフトの動作は強固に結合されており、そのため、高効率を達成する単純な構成が得られる。
【００３１】
さらに好適には、第２及び／又は第３の油圧容積機器のシャフトは、少なくとも１つのクラッチを介して被駆動装置のドライブシャフトに接続可能である。その結果、必要に応じて、機械エネルギを伝達するための本発明による接続が効率的に行われる。
【００３２】
さらに好適には、ドライブユニットの出力軸は、機械エネルギを伝達するため、上記第１及び／又は第４の油圧容積機器のドライブシャフトに接続可能であるか又は接続されている。このように、第１及び／又は第４の油圧容積機器は、ドライブユニットにより駆動され、ドライブユニットにより供給される機械エネルギを油圧エネルギに変換することができる。
【００３３】
さらに好適には、第１及び第４の油圧容積機器のドライブシャフトは、少なくとも２つのクラッチを介してドライブユニットの出力シャフトに個別に接続可能である。このように、第１及び第４の油圧容積機器の対応する作動が個別に可能であるので、例えば第１の油圧容積機器のみを駆動することも、第４の油圧容積機器のみを駆動することも、第１及び第４の油圧容積機器の両方を駆動することも可能である。
【００３４】
さらに好適には、ドライブユニットは、トランスミッションを介して第１及び／又は第４の油圧容積機器のドライブシャフトを駆動する。このトランスミッションは、第１及び／又は第４の油圧容積機器を駆動するため、それに対応するギア比を提供する。ドライブユニットは、クラッチを介してトランスミッションに接続可能である。さらに、トランスミッションは、クラッチを介して第１及び／又は第４の油圧容積機器に接続可能である。
【００３５】
本発明によると、さらに好適には、ドライブユニットにより駆動されるさらなる被駆動装置が設けられる。好適には、該さらなる被駆動装置は、第１及び／又は第４の油圧容積機器に対して並列に駆動される。第１の被駆動装置が例えばクレーンの巻上ギアである場合、第４の被駆動装置が例えばクレーンのラフィングギア又は旋回ギアであり、クレーンの複数のポジショナを１つのドライブユニットで駆動することができる。
【００３６】
さらに好適には、上記さらなる被駆動装置は、ドライブユニットにより駆動される油圧ポンプを有する油圧回路を介して駆動される。したがって、複数の被駆動装置を駆動するために、ドライブユニットを用いて複数の油圧回路を駆動する。
【００３７】
さらに好適には、上記さらなる被駆動装置又はそのさらなる被駆動装置を駆動する油圧ポンプは、第１及び／又は第４の油圧容積機器から独立した少なくとも１つのクラッチを介してドライブユニットに接続可能である。したがって、個々の被駆動装置を、ドライブユニットを介して個別に駆動することができる。
【００３８】
さらに好適には、上記さらなる被駆動装置又はそのさらなる被駆動装置を駆動する上記油圧ポンプは、機械エネルギを伝達するために、特に少なくとも１つのクラッチを介して、上記第１及び／又は第４の油圧容積機器に接続可能である。このように、第１及び／又は第４の油圧容積機器から上記さらなる被駆動装置へと、又は上記さらなる被駆動装置を駆動する油圧ポンプへと、エネルギを伝達することができるので、さらなる被駆動装置はアキュムレータ管理又はエネルギ回収の対象に含まれる。しかし、この場合、さらなる被駆動装置については、油圧エネルギをまず機械エネルギに変換して、その後油圧エネルギに戻す必要があるので、効率は比較的高くない。さらなる被駆動装置又はそのさらなる被駆動装置を駆動する油圧ポンプへの第１及び／又は第４の油圧容積機器の接続は、例えば、共通のトランスミッションを介して実施することができる。この共通のトランスミッションを介して、全ての構成部品がドライブユニットにより駆動される。このトランスミッションは、個々の構成部品間におけるエネルギの伝達のために使用され得る。
【００３９】
さらに好適には、本発明の油圧ドライブシステムのドライブユニットは、内燃機関又は電気モータを備えている。したがって、ドライブユニットは、個々の油圧容積機器を駆動する一次ドライブユニットである。本発明の油圧ドライブシステムにより、低荷重期間にエネルギを高圧アキュムレータに蓄積し、高荷重期間にこの蓄積されたエネルギをシステムに供給してドライブユニットのモータを補助できるので、ドライブユニットは最適動作点で動作することができる。出力動力が大きい場合、このように、比較的小さな駆動動力を有するドライブユニットを用いることができる。
【００４０】
好適には、本発明のドライブユニットは１つのモータを有する。システム全体の能力を増大するため、本発明の高圧アキュムレータ管理を用いない場合には２つのモータが必要であるが、本発明によると、高圧アキュムレータにより荷重のピークを吸収できるので、１つのモータで十分である。あるいは、ドライブユニットを第１及び／又は第４の油圧容積機器に接続することにより、余剰な駆動エネルギが蓄積され、個々のモータの最適利用が確実に行えるので、トランスミッションを並列に駆動する複数のモータを用いてもよい。
【００４１】
本発明によると、さらに好適には、第１及び／又は第２の油圧容積機器は容量が可変である。このように、第１及び第２の油圧容積機器を含む油圧回路は、それぞれに対応して作動させることができる。
【００４２】
さらに好適には、本発明の油圧ドライブシステムの第３及び／又は第４の油圧容積機器は、容量が可変である。第４の油圧容積機器の可変な容量により、この油圧容積機器を介してエネルギの蓄積及び放出を制御できる。また、第３の油圧容積機器の可変な容量により、被駆動装置及びこの被駆動装置の対応する追加ドライブからエネルギを回収できる。
【００４３】
さらに好適には、第１及び／又は第２の油圧容積機器は、２方向に給送可能である。このように、第１及び第２の油圧容積機器を介して２方向に被駆動装置を動かすことができる。
【００４４】
本発明によると、さらに好適には、第３及び／又は第４の油圧容積機器は、２方向に給送可能である。このように、２方向に給送可能でない場合に必要な回路構成すなわちポンプ及びモータの両方を設けることなく、一方の給送方向から他方の給送方向へと切り換えることにより、第３及び／又は第４の油圧容積機器を動作することができる。
【００４５】
さらに好適には、本発明によると、２つの被駆動装置が設けられ、そのドライブシステムは、それぞれが第１、第２及び第３の油圧容積機器を有し、第１の油圧容積機器は、機械エネルギを伝達するため、ドライブユニットに接続可能であるか又は接続されており、第２及び第３の油圧容積機器は、機械エネルギを伝達するため、それぞれ被駆動装置に接続可能であるか又は接続されており、第１の油圧容積機器はそれぞれ第２の油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である。基本的に、第１、第２及び第３の油圧容積機器を含む２つの並列な油圧ドライブシステムが得られる。本発明の高圧アキュムレータは、第３の油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である。このように、荷重が２つの場合であっても、２つの第３の油圧容積機器により両荷重からのエネルギの回収が最適化されるので、最適なエネルギ蓄積を行うことができる。
【００４６】
ドライブユニットによるエネルギの蓄積は、第１の油圧容積機器の一方又は両方を介して行われ得る。このために、高圧アキュムレータは、好適には、１つ以上のバルブを介して、第１の油圧容積機器の少なくとも一方の出口に連通している。
【００４７】
あるいは、エネルギの蓄積は、第４の油圧容積機器を介して行ってもよい。ドライブユニットの駆動動力からエネルギを直接蓄積するにあたり、第４の油圧容積機器を１つ設けるだけで最適の効率が達成される。
【００４８】
好適には、本発明の油圧ドライブシステムは、エネルギの蓄積及びシステムの作業機能を制御する制御部をさらに備えている。この制御部は、高圧アキュムレータにエネルギを蓄積するため又は個々の期間においてこの蓄積されたエネルギをシステムへ戻すために、システム構成部品の対応する作動を実行する。
【００４９】
好適には、本発明の油圧ドライブシステムは、クレーンのドライブシステムである。この場合、本発明のアキュムレータ管理を用いることで大きな利点が得られる。
【００５０】
好適には、被駆動装置はウインチであり、より具体的には巻上ウインチである。具体的には、荷重を下げる場合に放出されるエネルギを第３の油圧容積機器により回収することができる。荷重を持ち上げる場合、高圧アキュムレータによりドライブユニットを補助することができる。また、ドライブユニットにかかる荷重が小さい場合には、第１又は第４の油圧容積機器を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積することができる。この結果、能力が大幅に向上し且つエネルギが大幅に節約される。したがって、出力動力が増大しても、一次駆動動力を低減できる。同様に、荷重を下げる場合に放出されるエネルギを損なうことがなく、蓄積できるので、冷却面を低減できる。さらに、一次駆動部の速度が低減された結果、ノイズ及び排気エミッションが低減される。さらに、荷重が均一なので、駆動ユニット（例えばディーゼルエンジン）の耐用年数が長くなる。
【００５１】
また、本発明の油圧ドライブシステムは、リーチスタッカー又はホイールローダー等の移動式車両を駆動するためにも使用できる。この場合も、本発明のアキュムレータ管理により、エネルギが大幅に節約され、能力が向上する。
【００５２】
好適には、被駆動装置は走行用ドライブである。この場合、制動減速時にエネルギを回収することが可能であり、その回収したエネルギを加速時に利用することができる。
【００５３】
本発明は、上で説明した本発明の油圧ドライブシステムを備えたクレーンをさらに含む。このクレーンは、上述の油圧ドライブシステムと同じ利点を提供するものである。
【００５４】
本発明は、上で説明した本発明の油圧ドライブシステムを備えた、リーチスタッカー又はホイールローダー等の移動式車両をさらに含む。この移動式車両もまた、上述の油圧ドライブシステムと同じ利点を提供するものである。
【００５５】
本発明は、本発明のドライブシステムの動作方法をさらに含む。この方法では、被駆動装置を駆動するためにドライブユニットの動力が不要であるか又は該動力の全てが必要でない場合、高圧アキュムレータは、第３の油圧容積機器を介して被駆動装置の運動エネルギを変換することによりエネルギが蓄積される、且つ／又は、機械エネルギを伝達するためにドライブユニットに接続されているか若しくは接続可能である油圧容積機器を介してエネルギが蓄積される。このように、一方では例えば被駆動装置の制動減速時に放出されるエネルギを蓄積することができ、他方では油圧容積機器により高圧アキュムレータに余剰動力を蓄積することによりドライブユニットを最適動作点で動作させることができる。各油圧容積機器を直接接続することにより、それぞれに良好な効率が得られる。
【００５６】
本発明によると、高圧アキュムレータへのエネルギの蓄積は、被駆動装置の停止時に、ドライブユニットにより行われる。このことは、従来のシステムでは不可能であったが、本発明ではこれによりエネルギ管理を大幅に改善することができる。
【００５７】
好適には、この目的のために、一方では第１及び第２の油圧容積機器を含む２つの油圧回路を設け、他方では第４及び第３の油圧容積機器を設けている。これにより、仕事の分割が可能になり、本発明の油圧システムの作動を単純に行える。
【００５８】
さらに好適には、被駆動装置は、高圧アキュムレータからの油圧エネルギを第３の油圧容積機器を介して変換することにより駆動される。このように、蓄積された油圧エネルギを利用してドライブユニットを補助できるので、必要な出力動力が低減される。
【００５９】
さらに好適には、高圧アキュムレータからの油圧エネルギを第１及び／又は第４の油圧容積機器を介して変換することにより、機械エネルギがさらなる荷重に供給される。したがって、動力のピーク時、高圧アキュムレータによりさらなる荷重を駆動することが可能である（但しこの場合、効率が幾分低下する）。
【００６０】
本発明は、被駆動装置を駆動する油圧ドライブシステムをさらに含む。このシステムは、油圧ポンプ及び油圧モータを含む一次油圧駆動部を介して被駆動装置を駆動できるドライブユニットと、機械エネルギを伝達するために被駆動装置に接続可能であるか又は接続されているさらなる油圧容積機器並びに該さらなる油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である高圧アキュムレータを含む二次油圧駆動部と、制御部とを備えている。該システムにおいて、上記一次油圧駆動部は一次制御下にあり、上記二次油圧駆動部は二次制御下にある。
【００６１】
さらに、本発明は、油圧ドライブシステムにより被駆動装置を駆動する方法を含む。油圧ドライブシステムは、油圧ポンプ及び油圧モータを含む一次油圧駆動部を介して被駆動装置を駆動できるドライブユニットと、機械エネルギを伝達するために被駆動装置に接続可能であるか又は接続されているさらなる油圧容積機器並びに該さらなる油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である高圧アキュムレータを含む二次油圧駆動部と、制御部とを備えている。該システムにおいて、上記一次油圧駆動部は一次制御下にあり、上記二次油圧駆動部は二次制御下にある。
【００６２】
したがって、一次制御下における一次油圧駆動部が、流れる作動油の量により被駆動装置の速度及び位置を規定する。よって、さらなる油圧容積機器の二次制御における小さな誤差が原因で荷重が即座に影響を受けて望ましくない動きをするといったことは起こらない。これにより、二次制御下において従来のドライブと比べて特に安全性の点で大きな利点がある（従来の装置は、抑制が難しいという制御技術の問題点が原因で受け入れられなかった）。本発明では、二次制御下のドライブと一次制御下のドライブを組み合わせることにより、単純に制御可能であるという利点と、エネルギを効率的に回収できるという利点が組み合わされて得られる。
【００６３】
本発明の方法は、好適には、本発明の油圧ドライブシステムの制御により自動的に実行される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００６５】
図１ａは、ウインチ６を駆動する本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態を示す。第１の油圧容積機器１を駆動するドライブユニット１０として、ディーゼルエンジンが設けられている。ドライブユニット１０は、クラッチ７及びトランスミッション８を介して第１の油圧容積機器１に接続されている。第１の油圧容積機器１は、油圧管路１１，１３を介して第２の油圧容積機器２に連通し、閉ループの一次油圧回路が形成されている。第２の油圧容積機器２は、ウインチ６に接続されており、ウインチ６を駆動する。
【００６６】
さらに、同様にウインチ６に接続された第３の油圧容積機器３が設けられている。第３の油圧容積機器３は、油圧管路を介して、油圧リザーバ９及び高圧アキュムレータ５に連通している。油圧アキュムレータ５は、バルブ７０、つまり一次油圧回路の圧力側油圧管路１１を介して第１の油圧容積機器１に連通している。
【００６７】
第１の油圧容積機器１がドライブユニット１０によって駆動されると、一次油圧回路が第２の油圧容積機器２を介してウインチ６を駆動し、それにより荷重が持ち上げられる。一方、ウインチ６によって荷重を下ろす場合、放出される機械エネルギを、第３の油圧容積機器で油圧エネルギに変換して高圧アキュムレータ５に蓄積する。機械エネルギを油圧エネルギに直接変換するので、優れた変換効率が得られる。一方、荷重を持ち上げる場合、高圧アキュムレータ５に蓄積されたエネルギを用いて、第３の油圧容積機器３を介して第２の油圧容積機器２の仕事を補助し、同様にウインチ６を駆動することができる。やはりこの場合も、油圧エネルギを機械エネルギに直接変換するので、優れた変換効率が得られる。バルブ７０は、図１ａに示す位置に設けられている。バルブ７０により、高圧アキュムレータ５は一次油圧回路から分離される。
【００６８】
さらに、ウインチ６が休止状態であるか又はウインチ６を作動するのに必要な駆動エネルギがドライブユニット１０により供給されるエネルギよりも小さい動作期間において、高圧アキュムレータ５は、バルブ７０を切り換えることにより第１の油圧容積機器１の出口に連通し、それにより高圧アキュムレータ５にエネルギが蓄積される。ドライブユニットによって供給される機械エネルギが第１の油圧容積機器１によって油圧エネルギに直接変換されて、そのエネルギが高圧アキュムレータ５に蓄積されるので、やはりこの場合も優れた効率が得られる。アキュムレータを作動するために、バルブ７０を開位置へと変化させることができる。
【００６９】
小さい方の給油ポンプ９０により供給される作動油は、アキュムレータの動作中には、第１の油圧容積機器１により高圧アキュムレータ５へ吐出される。給油ポンプ９０は、チェックバルブ９１を介して低圧側１３に最小の圧力を与えて、公知の閉ループ油圧回路におけるリークオイル損失を補償する。本発明によると、この給油ポンプ９０は、第１の油圧容積機器１に作動油を供給する。第１の油圧容積機器１が、作動油を高圧アキュムレータ５へ吐出する。
【００７０】
本発明によると、機械エネルギを伝達するためにドライブユニット１０に接続された油圧容積機器を介して高圧アキュムレータ５にエネルギを直接蓄積できるので、ウインチ６が休止状態の間、エネルギを優れた効率で蓄積することができる。その結果、ドライブユニット１０（例えばディーゼルエンジン）は常に最適の動作点で動作可能であり、ドライブユニット１０によって供給される機械エネルギは、ウインチ６の駆動に用いられるか、又は、高圧アキュムレータ５に蓄積される。さらに、ウインチ６の動作により得られるエネルギを、第３の油圧容積機器３により回収・蓄積することができる。さらに、荷重が大きな期間において、蓄積された油圧エネルギを第３の油圧容積機器３を介して利用してウインチ６を駆動することができる。その結果、荷重のピークを補償することができるので、ドライブユニット１０をかなり小さな寸法とすることができる。
【００７１】
第１、第２及び第３の油圧容積機器は、油圧システムがその調整により作動される、２方向に給送可能な可変容量ポンプを構成している。第１及び第２の油圧容積機器からなる閉ループの油圧回路内を流れる作動油の量がウインチの動作量を決定する。それに対し、第３の油圧容積機器は、荷重の状態に応じて、ウインチ６によって駆動されるか又はウインチ６を駆動するかが決まる。一次油圧回路が主として制御され、第３の油圧駆動機器が二次的に制御されることにより、それぞれの利点（一次制御による安全且つ信頼性の高い作動並びに二次制御による効率的なエネルギの回収）が組み合わされ、且つ、それぞれの欠点が解消される。
【００７２】
図１ｂは、２つの荷重を駆動する本発明の油圧ドライブシステムのさらなる実施形態を示す。それぞれ荷重を駆動する２つの閉ループの一次油圧回路が設けられている。これらは実質的に、図１ａに示す一次油圧回路に対応している。それぞれの一次油圧回路の第１の油圧容積機器１，２１は、ドライブユニット１０により、トランスミッション８を介して並列に駆動される。第１の油圧容積機器１，２１は、それぞれ第２の油圧容積機器２，２２に油圧連通している。第２の油圧容積機器２，２２は、第１及び第２の被駆動装置を駆動する。２つの被駆動装置に対して、第３の油圧容積機器３，２３がそれぞれ接続されている。第３の油圧容積機器３，２３は、一方のポートを介して油圧リザーバ９に連通しており、他方のポートを介して高圧アキュムレータ５に連通している。さらに、高圧アキュムレータ５は、バルブ７０を介してバルブアセンブリ７１に連通している。バルブアセンブリ７１は、２つのチェックバルブを有する。これら２つのチェックバルブを介して、バルブ７０とバルブアセンブリ７１との間の連通管路７４が、一次油圧回路の圧力側７２，７３に連通している。したがって、図１ｂに示す実施形態における油圧蓄積は、実質的に、図１ａに示す蓄積に対応しており、バルブ７０が開位置にある場合に、一次油圧回路を介して高圧アキュムレータ５に高い圧力が蓄積される。
【００７３】
図１ｂに示す実施形態により、図１ａに示す実施形態と同様に、第１の油圧容積機器又は第３の油圧容積機器のいずれかを介して、本発明のエネルギ蓄積動作モードを実行することができる。同様に、高圧アキュムレータ５に蓄積された油圧エネルギを用いて、第３の油圧容積機器３，２３を介して２つの被駆動装置を駆動することができる。
【００７４】
図１ｃは、本発明のドライブシステムのさらに別の実施形態を示す。この実施形態では、図１ｂと同様、２つの被駆動装置が駆動される。一次駆動回路は図１ｂに示す駆動回路と同一であるが、バルブアセンブリ７１の代わりに制御バルブ７０，８０がそれぞれ別個に設けられており、この制御バルブ７０，８０を介して高圧アキュムレータ５が一次油圧回路の圧力側７２，７３に連通される。バルブ７０，８０は図１ａに示したバルブ７０と同様に動作し、それぞれ一次油圧回路の第１の油圧容積機器１，２１を介して高圧アキュムレータ５にエネルギを蓄積することができる。
【００７５】
図１ｂ及び図１ｃに示す実施形態において、作動油の供給、すなわち、第１の油圧容積機器１，２１により作動油を吐出して高圧アキュムレータ５に供給することは、図１ａに示した実施形態と同様に、それぞれの、リークオイルの流れを補償することにより実施される。さらにこのオイルの補償は、図示しない給油ポンプにより実施される。
【００７６】
図２ａは、クレーンのウインチ６を駆動する本発明の油圧ドライブシステムのさらに別の実施形態を示す。この実施形態において、高圧アキュムレータへのエネルギの蓄積は、第４の油圧容積機器４を介して実施される。ドライブユニット１０として、同様に、クラッチ７を介してトランスミッション８に接続されたディーゼルエンジンが設けられている。トランスミッション８は、第１の油圧容積機器１及び第４の油圧容積機器４に接続されている。したがってドライブユニット１０は、クラッチ７及びトランスミッション８を介して、第１の油圧容積機器１及び第４の油圧容積機器４を駆動できる。
【００７７】
第１の油圧容積機器１は、油圧管路１１，１３を介して第２の油圧容積機器２に連通しており、第１及び第２の油圧容積機器を含む油圧回路が形成されている。第２の油圧容積機器２は、ウインチ６に接続されており、ウインチ６を駆動する。この実施形態において、第１及び第２の油圧容積機器を含む油圧回路は、閉ループの油圧回路であり、第１の油圧容積機器１がドライブユニット１０により駆動されてポンプとして動作すると、作動油が、第１の油圧容積機器１、油圧管路１１、第２の油圧容積機器２及び油圧管路１３内を循環する。
【００７８】
さらに、第３の油圧容積機器３が設けられている。第３の油圧容積機器３のドライブシャフトは第２の油圧容積機器２のドライブシャフトに直接接続されている。第４の油圧容積機器４及び第３の油圧容積機器３は、油圧管路１２，１４を介して高圧アキュムレータ５に連通している。第４及び第３の油圧容積機器はそれぞれ、油圧リザーバ９から得た作動油を高圧アキュムレータ５に吐出し得る。第４及び第３の油圧容積機器の動作時には、逆に、作動油は高圧アキュムレータ５からそれぞれの油圧容積機器を介して油圧リザーバ９へと戻る。つまり、油圧容積機器は油圧モータとして動作する。
【００７９】
したがって、本発明の油圧ドライブシステムにおいて、ドライブユニット１０から得た機械エネルギを、第１の油圧容積機器１及び第４の油圧容積機器４の両方に直接伝達することが可能である。さらに、第２及び第３の油圧容積機器から得た機械エネルギをウインチ６に直接伝達すること、また逆に、ウインチ６から第２及び第３の油圧容積機器へと直接伝達することが可能である。
【００８０】
ウインチ６は、まず始めに、第１及び第２の油圧容積機器を含む閉ループの油圧回路を介して駆動される。つまり、ドライブユニット１０により供給される機械エネルギは、第１の油圧容積機器１によって油圧エネルギに変換され、第２の油圧容積機器２によって再び機械エネルギに変換されて、ウインチ６を駆動する。一方、荷重を下ろす場合のように、ウインチ６から油圧ドライブシステムへと機械エネルギが伝達される場合、油圧エネルギは、従来のシステムのように損失することもドライブユニット１０に補助される必要もなく、第３の油圧容積機器３を駆動し、この第３の油圧容積機器３がポンプとして動作して、リザーバ９から得た作動油を高圧アキュムレータ５へと吐出する。さらに別の変換処理を介在させることなく機械エネルギを油圧エネルギに直接変換するので、優れたエネルギ変換効率が達成でき、荷重を下ろす際に得られるエネルギを効率良く蓄積することができる。
【００８１】
逆に、ウインチ６で荷重を持ち上げる場合、ウインチ６は第３の油圧容積機器３により駆動される。このとき、作動油は、高圧アキュムレータ５から油圧リザーバ９へと流れる。その結果、駆動作業は第１及び第２の油圧容積機器を含む油圧回路により補助されるので、ドライブユニット１０を小さな寸法にすることができる。油圧アキュムレータから得た油圧エネルギをウインチ６を駆動するための機械エネルギに直接変換することにより得られる効率は非常に高いので、システム全体として、効率のよいエネルギの回収が可能である。
【００８２】
さらに、第１の油圧容積機器１を駆動するために、ドライブユニット１０により供給されるエネルギが不要である場合又はそのエネルギの全てが必要でない場合、高圧アキュムレータ５は、第４の油圧容積機器４を介してエネルギを蓄積することもできる。このようにして、ドライブユニット１０であるディーゼルエンジンを最適な動作点で動作させることができる。つまり、ウインチ６を駆動するのに少しの動力で足りる期間においては、高圧アキュムレータ５にエネルギが蓄積され、特に大きな動力が必要な期間においては、高圧アキュムレータ５からエネルギが再度放出され、第３の油圧容積機器３を介してウインチ６を駆動する。
【００８３】
第１及び第２の油圧容積機器を含む閉ループの油圧回路内を流れる作動油の量がウインチの動作量を決定する。それに対し、第３の油圧容積機器３は、荷重の状態に応じて、ウインチ６により駆動されるのか又はウインチ６を駆動するのかが決まり、第４の油圧容積機器４は、動作状況に応じて、高圧アキュムレータ５にエネルギを蓄積するか否かが決まる。このように、一次駆動回路の一次制御と、第３及び第４の油圧容積機器並びに高圧アキュムレータを含む二次駆動回路の二次制御とを実現できる。
【００８４】
この実施形態において、全ての油圧容積機器が、２方向に給送可能な可変容量ポンプとして構成されている。つまり、全ての油圧容積機器が、油圧ポンプとしても油圧モータとしても動作可能である。しかし、本発明の油圧ドライブシステムの動作のために、全ての油圧容積機器がそのような構成を有していることは必須ではない。
【００８５】
通常、第１の油圧容積機器１がポンプとして動作し、第２の油圧容積機器２がモータとして動作し、その調節能力がウインチの作動に利用される。通常、第４の油圧容積機器４はポンプとして動作して、油圧アキュムレータ５にエネルギを蓄積する。その調節能力は、このエネルギの蓄積に利用される。第３の油圧容積機器３は、通常、ポンプとしてもモータとしても動作する。この実施形態において、これらの機能は、給送の方向を調節することにより切換可能である。第３の油圧容積機器３の調節能力は、ポンプ動作とモータ動作との切換だけでなく、油圧アキュムレータ５におけるエネルギの蓄積・放出を制御するためにも利用される。したがって、第３及び第４の油圧容積機器３，４は、バルブ部材を設けることなく、高圧アキュムレータ５に直接連通し、高圧アキュムレータ５は油圧容積機器の調節により作動される。しかし、これとは異なりバルブによって作動される構成も、本発明の範囲内に含まれるものとして考えられる。
【００８６】
図２ｂに示す本発明の油圧ドライブシステムの実施形態は、概ね図２ａに示す油圧ドライブシステムに対応しているので、対応する構成部材のさらなる説明は省略する。図２ａに示す第１の実施形態との差違は、第２及び第３の油圧容積機器とウインチ６との接続のみであり、第４の実施形態（図２ｂ）だけがトランスミッション１７を介在させて構成されている。したがって、図２ａの実施形態において、第２及び第３の油圧容積機器並びにウインチ６は１つの軸上に直列に配置されるのに対して、第４の実施形態（図２ｂ）の第２及び第３の油圧容積機器は並列に配置され、トランスミッション１７に接続されており、トランスミッション１７がウインチ６を駆動する。
【００８７】
図２ｃは、本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態を示す。この実施形態では、ドライブの構成部材は図２ａに示す実施形態に対応しているが、クレーンのウインチを駆動するために用いるのではなく、リーチスタッカー又はホイールローダー等の移動式車両の走行駆動部として使用される。走行駆動は、まず、第１及び第２の油圧容積機器１，２を含む閉ループの油圧回路によって油圧的に実現される。また、自動車の制動減速時に放出されたエネルギを第３の油圧容積機器３を介して高圧アキュムレータ５に蓄積し、その蓄積したエネルギを加速動作時に再度放出することができる。その後、第３の油圧容積機器３が油圧モータとして動作して、第２の油圧容積機器２と共に自動車を駆動する。走行駆動のために少しの動力で済む場合、高圧アキュムレータ５は、ドライブユニット１０により第４の油圧容積機器４を介してエネルギを直接蓄積されるので、ドライブユニット１０は、いつでも最適な動作点で動作することができる。エネルギを直接変換するので、エネルギを大幅に節約することが可能であり、走行駆動のための能力も向上する。
【００８８】
図２ｄに示す実施形態では、２つの被駆動装置が設けられており、これら被駆動装置は油圧ドライブシステムによって別々に駆動することができる。クレーンにおいて、例えば、巻上ウインチ及び旋回装置の両方又は２つのウインチを、油圧ドライブシステムにより駆動することができる。ドライブユニット（ディーゼルエンジン）が、クラッチ７及びトランスミッション８を介して、並列に配置された２つの第１の油圧容積機器１，２１及び第４の油圧容積機器４を駆動する。前述の実施形態と同様、第１の油圧容積機器１及び第２の油圧容積機器２が、第１の被駆動装置を駆動する閉ループの油圧回路を形成している。同様に、第１の油圧容積機器２１及び第２の油圧容積機器２２が、第２の被駆動装置を駆動する閉ループの油圧回路を形成している。第３の油圧容積機器３，２３はそれぞれ、第２の油圧容積機器２，２２に接続されている。つまり、それぞれ対応する被駆動装置に接続されているか又は接続可能である。
【００８９】
エネルギの回収時、それぞれ対応する被駆動装置から得た機械エネルギを、第３の油圧容積機器３，２３により油圧エネルギに直接変換することができる。その後、油圧エネルギは共通の高圧アキュムレータ５に蓄積される。このため、２つの第３の油圧容積機器３，２３は、それぞれ油圧管路１４，１９を介して高圧アキュムレータ５に連通している。両被駆動装置は、高圧アキュムレータ５から得た圧力を用いて、それぞれ第３の油圧容積機器３，２３により直接駆動することができる。ドライブユニット１０により高圧アキュムレータ５にエネルギを直接蓄積するため、さらに第４の油圧容積機器４が油圧管路１２を介して高圧アキュムレータ５に連通している。しかし、２つの荷重によりドライブユニット１０に荷重が全く又はほとんどかからない場合、第４の油圧容積機器４を介して油圧アキュムレータ５にエネルギを蓄積することができるので、やはりドライブユニット１０を最適動作点で動作させることができる。
【００９０】
したがって、本発明のエネルギ管理は、２つの荷重を駆動するのに最適の効率で且つドライブシステムを完全に二重に設ける必要なく使用することができる。荷重が追加されても、必須の構成要素である第１及び第２の油圧容積機器２１，２２を含む駆動回路に第３の油圧容積機器２３をさらに１つ追加するだけでよく、それに対して、第４の油圧容積機器４及び高圧アキュムレータ５を二重に設ける必要はない。一方、共通の高圧アキュムレータ５を設けた構成とすることにより、第１及び第２の被駆動装置に対応する２つのドライブシステム間でのエネルギの移動を単純に行うことができる。
【００９１】
図２ｅに示す実施形態は、３つの被駆動装置を駆動するドライブシステムである。第１及び第２の被駆動装置を駆動するドライブシステムは、図２ｄに示す実施形態と同一であるので、これらのシステム構成部材の説明は省略する。第１及び第２の被駆動装置の第１の油圧容積機器１，２１並びに第４の油圧容積機器４に加えて、ドライブユニット１０により駆動されるトランスミッション８が、並列に設けられた第３の被駆動装置用の第１の油圧容積機器３１を駆動する。第３の被駆動装置用の第１の油圧容積機器３１及びさらに設けられた油圧容積機器３２が、第３の被駆動装置を駆動する油圧回路を形成している。この油圧回路もまた閉ループの油圧回路である。第３の被駆動装置に対して、これ以上の容積機器は設けられていないので、第３の被駆動装置の制動減速動作時、高圧アキュムレータ５にエネルギを直接蓄積することができない。しかし、第３の被駆動装置の制動減速動作時、まず、第３の被駆動装置から得た機械エネルギを油圧容積機器３２により油圧エネルギに変換し、この油圧エネルギを油圧容積機器３１により再度機械エネルギに変換し、その後、この機械エネルギをトランスミッション８を介して他の油圧容積機器に供給することができるので、エネルギを、例えば第４の油圧容積機器４により再度油圧エネルギに変換し、高圧アキュムレータ５に蓄積することができる。しかし、この場合の効率は、第３の油圧容積機器により機械エネルギから油圧エネルギへの直接変換が可能な第１及び第２の被駆動装置におけるエネルギ変換と比べて良いとは言えない。
【００９２】
図３ａは、ウインチ６を駆動する本発明の油圧ドライブシステムのさらに別の実施形態を示す。この実施形態では、開ループの一次油圧回路を用いる。第１の油圧容積機器１は、クラッチ７を介して接続可能なドライブユニット１０により駆動され、油圧システム全体に圧力を提供する。第１の油圧容積機器１は、１方向に給送可能で且つ容量が可変の油圧ポンプである。第１の油圧容積機器１の出口４６は、４／３方向バルブ４０を介して、ウインチ６を駆動する第２の油圧容積機器２のポート４２，４３に選択的に連通される。第２の油圧容積機器２のそれぞれのポートは、第１の油圧容積機器１の出口４６に連通していない場合、油圧リザーバ９に連通している。さらに、バルブ４０が中間位置にある場合は、出口４２，４３の両方が油圧リザーバ９に連通している。さらに、ウインチ動作のために高圧側に設けられた第２の油圧容積機器２の連通管路４２に、バルブ４１が設けられている。バルブ４１は、低圧側４３に連通した制御管路４４を介して作動される。油圧管路４３が加圧されない場合、バルブ４１は逆止弁として機能し、第２の油圧容積機器２から第１の油圧容積機器１への作動油の逆流を防止する。逆の場合、バルブ４１は可変絞り弁として機能する。
【００９３】
さらに、本発明による機械エネルギを伝達する第３の油圧容積機器３が、クラッチ４７を介してウインチ６に接続され、且つ、高圧アキュムレータ５に油圧連通している。この構成では、ウインチ６により放出された機械エネルギを第３の油圧容積機器３により油圧エネルギに変換し、高圧アキュムレータ５に蓄積することが可能である。逆に、高圧アキュムレータ５に蓄積された油圧エネルギを用いて、第３の油圧容積機器３を介してウインチ６を駆動することにより、ドライブユニット１０を補助することができる。
【００９４】
高圧アキュムレータ５は、バルブ７０を介して、第１の油圧容積機器１の出力側４６に連通している。この構成では、実質的に図１ａに示した本発明の実施形態と同様の動作が可能である。油圧回路は開ループであるので、高圧アキュムレータ５にエネルギを蓄積する場合、第１の油圧容積機器１は必要な作動油をリザーバ９から直接受け取る。
【００９５】
図３ｂは、本発明のさらに別の実施形態を示す。この実施形態では、図３ａで使用した構成を用いて２つのウインチを駆動する。このため、２つの第２の油圧容積機器２，２２が設けられている。第２の油圧容積機器２，２２はそれぞれ第１及び第２のウインチを駆動し、それ自体は、図３ａに示す実施形態と同様に、バルブ４０，４１並びにバルブ８０，８１を介して第１の油圧容積機器１により駆動される。さらに、第３の油圧容積機器３，２３が設けられている。第３の油圧容積機器３，２３は、それぞれクラッチを介して第１及び第２のウインチに接続されている。第３の油圧容積機器３，２３は、一方の端部が油圧リザーバに油圧連通しており、他方の端部が高圧アキュムレータ５に油圧連通している。図３ａに示した実施形態と同様に、高圧アキュムレータ５はさらに、バルブ７０を介して第１の油圧容積機器１の出口４６に連通している。
【００９６】
したがって、ウインチにより放出されたエネルギを、第３の油圧容積機器３，２３のそれぞれを介して高圧アキュムレータ５に蓄積することができる。同様に、高圧アキュムレータ５に蓄積されたエネルギを用いてウインチを駆動することができる。
【００９７】
２つの油圧容積機器２，２２がウインチを駆動するためにドライブユニット１０により生成される駆動エネルギが不要であるか又はその駆動エネルギの全てが必要でない動作期間において、残余エネルギを油圧アキュムレータ５に蓄積することがさらに可能である。これにより、閉ループの一次油圧回路について前に説明した利点が、この開ループの一次油圧回路においても同様に得られる。
【００９８】
図４は、開ループの一次油圧回路を備えた本発明の油圧ドライブシステムのさらに別の実施形態を示す。この実施形態では、高圧アキュムレータ５は、第４の油圧容積機器を介してエネルギが蓄積される。したがって、一次油圧回路は図３ａに示す実施形態に対応しているが、エネルギの蓄積は図２ａに示す実施形態に対応している。
【００９９】
第１の油圧容積機器１は、可変容量ポンプである。第１の油圧容積機器１は、バルブ４０，４１を介して第２の油圧容積機器２の入口側に連通可能であり、その出力側は、バルブ４０を介して油圧リザーバ９に連通可能である。バルブ４０は、４／３方向バルブである。このバルブが中間位置にある場合、第２の油圧容積機器２の２つのポートが油圧リザーバ９に連通し、２つの外側切換位置にある場合、油圧ポンプ１の圧力側出口を、油圧管路４２又は油圧管路４３のいずれかを介して、第２の油圧容積機器２の２つのポートのうちの一方に連通させ、第２の油圧容積機器２の他方のポートを油圧リザーバ９に連通させる。この構成において、油圧ポンプ１により油圧リザーバ９から作動油が吐出される。作動油は、第２の油圧容積機器２を通って複数の方向に流れる。さらに、油圧管路４２に、制御管路４４を介して作動される弁が設けられている。油圧管路４３が加圧されない場合、このバルブは逆止弁として機能する。逆の場合、可変絞り弁として機能する。この構成は、特に、ウインチを駆動するために設けられている。
【０１００】
第４の油圧容積機器、第３の油圧容積機器及び油圧アキュムレータ５の構成は、図２ａから図２ｅに示した実施形態と同じであるので、同じ構成部材については詳細を繰り返し説明しない。対応するアキュムレータ管理に基づく動作は、前述の実施形態と同じである。
【０１０１】
図４にはさらなる荷重が設けられており、この荷重は、エネルギを別個に蓄積することなく、独立した油圧回路により駆動される。
【０１０２】
図５ａは、クレーンの油圧ドライブシステムを示す。このシステムでは、本発明によるエネルギ直接回収原理が巻上ギアに適用されるのに対し、ラフィングギア及び旋回ギアは、別個にエネルギを回収することなく、別々の油圧回路により並列に駆動される。巻上ギア６のドライブシステムは、図２ａに示す実施形態に実質的に対応している。このシステムでは、トランスミッション８と第１及び第４の油圧容積機器との間にクラッチ５２，５１が追加されている。さらに、共通の軸上に設けられた第２及び第３の油圧容積機器と巻上ギア６との間に、クラッチ５５が設けられている。作動及びアキュムレータ管理は、第１の実施形態と略同様に実施される。いずれのクラッチも必須の部材ではなく、別の実施形態においても省略可能である。
【０１０３】
さらに、ラフィングギア５８及び旋回ギア６３がさらなる被駆動装置として設けられている。これらのギアは、油圧システムにより駆動される。トランスミッション８は、クラッチ５３を介して、可変容量ポンプ５７に接続されている。可変容量ポンプ５７は、ラフィングギア５８の油圧シリンダを駆動する。このため、油圧シリンダの圧力室６１，６２が、それぞれ、容量が可変であり且つ給送方向が２方向の油圧ポンプ５７のポートに連通しており、それに対応して両方向にラフィングギアを動かすことができる。
【０１０４】
トランスミッション８は、クラッチ５４を介して油圧ポンプ５９に接続されている。油圧ポンプ５９は、油圧モータ６０と共に閉ループの油圧回路を形成している。油圧モータ６０は、クラッチ５６を介して旋回ギア６３を駆動する。油圧ポンプ５９は、２方向に給送可能な可変容量ポンプとして構成されている。油圧モータ６０は、２方向に給送可能な容量一定のモータとして構成されている。
【０１０５】
トランスミッションと油圧容積機器との間に設けられたクラッチも、油圧容積機器と被駆動装置との間に設けられたクラッチも、いずれも必須ではない。したがって、別の実施形態において、それらクラッチの一部又は全てを省略してもよい。
【０１０６】
図２ｅを参照して前に説明したように、ラフィングギア及び旋回ギアの動作からエネルギを回収することは、巻上ギアの場合と同じく、直接的には行えず、トランスミッション８を介して間接的に回収されるので、その分、効率も低下する。しかし、クレーンにおける中央周期運動は荷重の上げ下げを含む巻上ギアの作動であるので、巻上ギアにとって、本発明によりエネルギを直接回収することは非常に重要である。
【０１０７】
図５ｂは、クレーンを駆動する本発明の油圧ドライブシステムのさらに別の実施形態を示す。この実施形態は、ラフィングギア及び旋回ギアについて図５ａに示した実施形態に対応しており、本発明による油圧エネルギを蓄積するシステムに２つのウインチを含んでいる。本実施形態の２つのウインチを駆動する油圧ドライブシステムは、図２ｄに示したドライブシステムに対応している。つまり、第１の油圧容積機器１，２１及び第２の油圧容積機器２，２２を含む閉ループの油圧回路を備えている。エネルギの蓄積は、第３の油圧容積機器３，２３と、クラッチを介してドライブユニット１０に接続可能である第４の油圧容積機器４とを介して実施される。
【０１０８】
図５ｂに示すドライブシステムの動作は、図５ａに示したドライブシステムの動作と略同様に実施される。つまり、２つのウインチの動作からエネルギを回収することが可能であり、高圧アキュムレータ５に蓄積された油圧エネルギにより両ウインチの駆動を補助することも同様に可能である。
【０１０９】
前述のとおり、図５ａ及び図５ｂに示した本発明によるクレーン駆動において、第３の油圧容積機器３を介して巻上ギアからエネルギを直接回収することができ、高圧アキュムレータ５及び第３の油圧容積機器３を二次駆動動力源として用いて能力を向上することができ、この目的のためにドライブユニット１０の一次駆動動力を増大する必要もないので、荷物取扱処理に用いるエネルギが実質的に節約される。さらに、巻上ギアからクレーンに放出されるエネルギを蓄積できて損なうことがないので、冷却面を低減することができる。
【０１１０】
第４の油圧容積機器４を介してドライブユニット１０により放出されたエネルギが直接蓄積され、余剰なエネルギを効率良く蓄積できるので、ドライブユニット１０であるディーゼルエンジンを最適動作点で動作させることがさらに可能である。それに応じてエンジンの速度が低減されるので、ノイズ及び排気エミッションの両方が低減される。さらに、ディーゼルエンジンの耐用年数が長くなる。
【０１１１】
荷重がピークの場合、高圧アキュムレータ５を、ラフィングギア又は旋回ギアを駆動する二次駆動動力源として用いることも同様に可能である。つまり、第４の油圧容積機器は油圧モータとして動作し、トランスミッション８を介して他の荷重に機械エネルギを供給する。トランスミッション８を介してラフィングギア及び旋回ギアからエネルギを回収することも同様に可能である。しかし、この場合、本発明による直接変換により巻上ギアについて得られる効率と同程度の高い効率は得られない。
【０１１２】
言うまでもないが、上記の異なる実施形態の１つをウインチ駆動のために選択した場合も、閉ループの一次油圧回路と高圧アキュムレータ５へのエネルギの蓄積を可能にする第４の油圧容積機器とを用いたウインチ駆動について説明した利点と同じ利点が得られる。したがって、開ループの一次油圧回路を同様に選択でき、第４の油圧容積機器の代わりに、第１の油圧容積機器により高圧アキュムレータ５にエネルギを蓄積することができる。
【０１１３】
機械エネルギを伝達するためにドライブユニット１０に接続されているか又は接続可能である油圧容積機器を介して高圧アキュムレータ５にエネルギを蓄積可能であることが単に重要なので、ウインチの駆動に必要ないエネルギを、特にウインチ自体が休止状態にある場合にも、効率良く蓄積することができる。
【０１１４】
図６ａは、本発明の油圧ドライブシステムのさらに別の実施形態を示す。この実施形態は、図２ａに示すドライブシステムに実質的に対応している。しかし、この実施形態では、２つの駆動モータ１０，１１０が設けられており、クラッチ７，１０７を介してトランスミッション８に接続されている。トランスミッション８は、第１及び第４の油圧容積機器を駆動する。特に電気駆動モータにおいて、そのような構成は、要求される能力を達成するという点で有利であり得る。２つのモータ１０，１１０は並列に動作するので、これらのモータから放出される機械エネルギを用いてウインチ６を駆動することも、エネルギを蓄積することも可能である。したがって、ドライブユニットが並列に動作する１つ以上のモータを含むか否かに関わらず、本発明の利点が得られる。
【０１１５】
図６ｂに示す本発明の油圧ドライブシステムの実施形態において、まず、図２ａに示したシステムに対応した第１の部分システムが設けられている。さらに、第２の部分システムが、第１の部分システムに対して並列に設けられている。第２の部分システムにおいて、さらなるドライブユニット１２０が、クラッチ１１７及びトランスミッション１０８を介して、さらなる第１の油圧容積機器１０１及びさらなる第４の油圧容積機器１０４を駆動する。第１の油圧容積機器１０１及び第４の油圧容積機器１０４は、第１の部分システムの第１及び第４の油圧容積機器に対して並列に油圧連通している。この結果、システム全体の能力が２倍に向上し且つ冗長な設計となり、これによりシステム全体の安全性が向上する。このシステムの動作は、図２ａに示した実施形態に類似している。つまり、ドライブユニット並びに第１及び第４の油圧容積機器を含む駆動側のみが二重に設けられ、ウインチを駆動する第２及び第３の油圧容積機器は１組だけ設けられている。
【０１１６】
油圧圧力供給についての冗長性が追加されたこのドライブシステムを用いた場合にも、上で説明したのと同じ利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１ａ】図１ａは、閉ループの一次油圧回路を用いてウインチを駆動する本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、一次油圧回路の第１の油圧容積機器を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できる構成を示す図である。
【図１ｂ】図１ｂは、２つの被駆動装置を駆動する本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、閉ループの一次油圧回路が２組設けられ、圧力が高い方の一次油圧回路を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できる構成を示す図である。
【図１ｃ】図１ｃは、２つの荷重を駆動する、閉ループの一次油圧回路を２組備えた本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、それぞれの一次油圧回路の第１の油圧容積機器を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できる構成を示す図である。
【図２ａ】図２ａは、ウインチを駆動する、閉ループの一次油圧回路を備えた本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、第４の油圧容積機器を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できる構成を示す図である。
【図２ｂ】図２ｂは、図２ａに示した油圧ドライブシステムの別の実施形態を示す図である。
【図２ｃ】図２ｃは、図２ａに示した本発明の油圧ドライブシステムの実施形態を用いて走行用ドライブを駆動する構成を示す図である。
【図２ｄ】図２ｄは、２つの荷重を駆動する、閉ループの一次油圧回路を２組備えた本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、第４の油圧容積機器を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できる構成を示す図である。
【図２ｅ】図２ｅは、図２ｄに示した油圧ドライブシステムに加えてさらなる荷重を駆動する油圧回路をさらに含む、本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態を示す図である。
【図３ａ】図３ａは、開ループの一次油圧回路を用いてウインチを駆動する本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、一次油圧回路の第１の油圧容積機器を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できる構成を示す図である。
【図３ｂ】図３ｂは、２つのウインチを駆動する、１つの第１の油圧容積機器により作動油が供給される開ループの一次油圧回路を２組備えた本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、第１の油圧容積機器を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できる構成を示す図である。
【図４】図４は、第１の被駆動装置を駆動する、開ループの一次油圧回路と高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できる第４の油圧容積機器とを備えた本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、さらなる荷重を駆動する油圧回路をさらに備えた構成を示す図である。
【図５ａ】図５ａは、クレーンを駆動する本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、油圧ドライブシステムがウインチを駆動するためのエネルギ回収部と、旋回ギア及びラフィングギアを駆動する２組の油圧回路とをさらに備えた構成を示す図である。
【図５ｂ】図５ｂは、クレーンを駆動する本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、油圧ドライブシステムが２つのウインチを駆動するためのエネルギ回収部と、ラフィングギア及び旋回ギアを駆動する２組の油圧回路とをさらに備えた構成を示す図である。
【図６ａ】図６ａは、ウインチを駆動する本発明の油圧ドライブシステムのさらに別の実施形態であり、ドライブユニットが並列に接続されたモータを備えている構成を示す図である。
【図６ｂ】図６ｂは、ウインチを駆動する本発明の油圧ドライブシステムのさらに別の実施形態であり、ドライブユニット並びに第１及び第４の油圧容積機器が二重に設けられた構成を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一次油圧回路を介して被駆動装置を駆動するドライブユニットを有する油圧ドライブシステムであって、第１及び第２の油圧容積機器と、機械エネルギを伝達するために該被駆動装置と接続可能であるか又は接続されている第３の油圧容積機器と、第３の油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である高圧アキュムレータとを備えた油圧ドライブシステムに関する。本発明は、具体的には、クレーンにおいて使用する油圧ドライブシステム、特にウインチを駆動する油圧ドライブシステムに関する。さらに、本発明は、特にリーチスタッカー又はホイールローダー等の移動式車両において、走行用ドライブとして使用する油圧ドライブシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような油圧ドライブシステムは、通常、例えば内燃機関又は電気モータ等の、１つ以上の油圧ポンプを駆動することにより被駆動装置を駆動する油圧エネルギを供給する一次ドライブユニットを備えている。このようなシステムの能力を向上するため、第１に、ドライブユニットの寸法を大きくして、より大きな油圧エネルギを供給できるようにすることが考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、一次ドライブユニットのサイズを大きくすると、システム全体のコスト、収容スペース及び消費エネルギが増大する。
【０００４】
この欠点の解決策として、エネルギを増大するために油圧エネルギアキュムレータを用いる。アキュムレータは、例えば制動減速期間においてエネルギを蓄積し、加速期間には蓄積された油圧エネルギをドライブシステムに供給する。したがって、荷重のピーク時には高圧アキュムレータによって補助されるので、ドライブユニット自体の寸法を縮小できる。しかし、そのような高圧アキュムレータを備えた公知の油圧ドライブシステムでは、エネルギの蓄積・放出時の効率が十分でない。さらに、作動が複雑になる場合が多い。
【０００５】
上記を鑑みて、本発明の課題は、高効率でのエネルギ蓄積及び単純な作動が可能な油圧ドライブシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によると、上記課題は、請求項１に記載の被駆動装置を駆動する油圧ドライブシステムにより達成される。この油圧ドライブシステムは、第１及び第２の油圧容積機器を含む一次油圧回路を介して上記被駆動装置を駆動できるドライブユニットと、機械エネルギを伝達するために上記被駆動装置に接続可能であるか又は接続されている第３の油圧容積機器と、上記第３の油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である高圧アキュムレータとを備えている。本発明によると、上記高圧アキュムレータは、機械エネルギを伝達するために上記ドライブユニットに接続されているか又は接続可能である油圧容積機器によりエネルギを蓄積することができる。
【０００７】
高圧アキュムレータは、ドライブユニットに接続されているか又は接続可能である油圧容積機器を介してエネルギを蓄積することができ、ドライブユニットにより供給される機械エネルギの油圧エネルギへの直接変換が油圧容積機器により実現されるので、被駆動装置を駆動するために、ドライブユニットにより供給される駆動動力が不要であるか又はその動力全てが必要ではない期間において、高圧アキュムレータは優れた効率でエネルギを蓄積することができる。
【０００８】
本発明の構成により、被駆動装置を動かすことなくドライブユニットにより高圧アキュムレータにエネルギを蓄積することができる。それに対して従来のシステムでは、高圧アキュムレータは被駆動装置の動作中でないとエネルギを蓄積できない。この結果、被駆動装置が動作しておらず且つ第２の油圧容積機器も第３の油圧容積機器も動いていない期間において、本発明の油圧ドライブシステムのアキュムレータの管理の柔軟性が大幅に向上し、高圧アキュムレータは、機械エネルギを伝達するためにドライブユニットに接続されているか又は接続可能である油圧容積機器を介してエネルギを蓄積することも可能である。ドライブユニットの機械エネルギを油圧エネルギに直接変換して蓄積することにより得られる最適効率に加えて、アキュムレータの管理も向上する。
【０００９】
本発明の構成により、ドライブユニット（例えばディーゼルエンジン）を常時最適動作点で動作させ、一次駆動回路で不要なエネルギを高圧アキュムレータに蓄積することができる。荷重のピーク時には、このエネルギをドライブシステムに戻すことができるので、ドライブユニットの寸法が比較的小さくても、システム全体としては大きい動力を出力できる。さらに、最適動作点で動作可能なので、ドライブユニットのエネルギ消費は、耐用年数と同様、最適化することができる。
【００１０】
本発明によると、第１の油圧容積機器はさらに油圧ポンプとして動作し、第２の油圧容積機器は油圧モータとして動作し得る。それにより、第１の油圧容積機器は、第２の油圧容積機器を駆動し、一次油圧回路を形成する。一次油圧回路から独立した第３の油圧容積機器を介してエネルギの回収を行うことができる。これにより、本発明のシステムを特に簡単に作動することができる。好適には、第１の油圧容積機器及び第２の油圧容積機器を含む一次油圧回路内を流れる作動油の量、及びこれら油圧容積機器の調節により、被駆動装置の速度及び位置が特定される。荷重の状況に応じて、第３の油圧容積機器を用いて油圧エネルギを蓄積するか、又は、第１及び第２の油圧容積機器を含むドライブシステムを補助するかが決まる。
【００１１】
結果として、一次駆動部を主に制御し、高圧アキュムレータ及び第３の油圧容積機器を含む二次駆動部を二次的に制御することができる。このように、実際に従来と比べて有利な二次制御の実際の変換を妨げてきた問題を効果的に排除することができる。二次制御に基づく従来の駆動方法は、トルクの差が即座に被駆動装置の動作に影響するので、制御技術の点で抑制が難しい。実施上、油圧部品の公差、ヒステリシス及び類似の阻害要因が原因で１００％の理想的なトルクは生成できないので、本発明による一次制御及び二次制御での駆動回路の組合せにより、制御技術の点で大きな利益が得られる。二次制御下における簡単な駆動と比較して、本発明の変形例は、高圧アキュムレータ及び第３の油圧容積機器を含む二次駆動部が予め計算された所望のトルクを生成できない場合であっても、一次駆動部により所望の速度又は位置が特定され、被駆動装置の望ましくない動作が防止されるので、非常に堅固である。本発明のシステムは、特に安全性の点で大幅に向上しており、この安全性が、二次制御における駆動のエネルギ上の利点と組み合わされている。
【００１２】
好適には、高圧アキュムレータは、本発明の油圧ドライブシステムに常に設けられ且つドライブユニットに接続可能であるか又は接続されている、第１の油圧容積機器によりエネルギを蓄積し、第２の油圧容積機器を駆動するための油圧エネルギを提供することができる。第１の油圧容積機器により供給される油圧エネルギが第２の油圧容積機器に利用されないか又はその全てが利用されない期間において、本発明によると、この油圧エネルギは、高圧アキュムレータに蓄積でき、高荷重での動作期間中にドライブユニットを補助するのに利用可能である。
【００１３】
好適には、高圧アキュムレータは、バルブを介して第１の油圧容積機器に接続可能である。ドライブユニット及び第１の油圧容積機器により高圧アキュムレータにエネルギを蓄積する必要がある期間において、高圧アキュムレータはこのバルブを介して一次油圧回路に連通している。しかし、高圧アキュムレータに蓄積された油圧エネルギを利用して被駆動装置を駆動する期間には、高圧アキュムレータは一次油圧回路から分離され、第３の油圧容積機器を介して被駆動装置を駆動する。したがって、高圧アキュムレータと第１の油圧容積機器との連通状態を制御するバルブは、好適には、高圧アキュムレータが第１の油圧容積機器から分離される切換位置と、高圧アキュムレータが第１の油圧容積機器に連通する第２の切換位置とを有する。
【００１４】
さらに、好適には、上記連通状態を絞り制御できるようにしてもよい。そのような流量制御バルブを介して、本発明によるアキュムレータ管理を効率良く行うことができる。
【００１５】
本発明の別の実施形態において、第４の油圧容積機器をさらに設けてもよい。第４の油圧容積機器を介して、高圧アキュムレータにエネルギを蓄積することができる。これにより、効率がよく柔軟性の高いアキュムレータ管理が行えるという上記利点に加えて、油圧システムの残りの部分の構成を柔軟に行える。というのは、第１及び第２の油圧容積機器を含む一次油圧回路は、第４の油圧容積機器、高圧アキュムレータ及び第３の油圧容積機器を含む第２の油圧回路から独立して動作可能だからである。
【００１６】
したがって、本発明の上記実施形態は、ドライブユニットと、機械エネルギを伝達するためにドライブユニットが接続可能であるか又は接続されている第１及び第４の油圧容積機器と、機械エネルギを伝達するために被駆動装置に接続可能であるか又は接続されている第２及び第３の油圧容積機器とを備えている。第１の油圧容積機器は、第２の油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である。本発明によると、第４及び第３の油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能な高圧アキュムレータがさらに設けられてもよい。
【００１７】
これは、まず、油圧を利用して被駆動装置を駆動できる第１及び第２の油圧容積機器を含む一次油圧回路を提供する。それに対して、第４及び第３の油圧容積機器は、高圧アキュムレータの効率のよいアキュムレータ管理を実現する。第４の油圧容積機器が一次ドライブユニットに接続されているか又は接続可能であり且つ第３の油圧容積機器が被駆動装置に接続可能であるか又は接続されているので、高圧アキュムレータへのエネルギの蓄積時及びエネルギの回収時の両方において、一次ドライブユニットにより供給される駆動動力の最適効率及び有効利用が実現される。さらに、４つの油圧容積機器を用いることにより、システムの最適制御が実現される。
【００１８】
さらに好適には、高圧アキュムレータは、油圧ポンプとして動作する第３の油圧容積機器を介してエネルギを蓄積することができる。したがって、被駆動装置を制動減速する必要がある期間において、被駆動装置からドライブシステムに伝達された機械エネルギを蓄積することができる。被駆動装置からの機械エネルギが第３の油圧容積機器を介して油圧エネルギに直接変換され、高圧アキュムレータに供給されるので、この場合も同様に高い効率が得られる。このように、システムのエネルギ消費を低減できる。さらに、加速期間中、高圧アキュムレータに蓄積された油圧エネルギを用いてシステムを補助することができるので、ドライブユニットのサイズを縮小できる。
【００１９】
特に好適には、動作状態に応じて第１若しくは第４の油圧容積機器又は第３の油圧容積機器のいずれかを介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できるので、高圧アキュムレータがドライブユニットによりエネルギを蓄積されるのか被駆動装置によりエネルギを蓄積されるのかに関わらず、それぞれの場合について高い効率が得られる。
【００２０】
さらに好適には、エネルギの蓄積に用いる油圧容積機器は、油圧リザーバに連通しているか又は連通可能である。エネルギを蓄積する場合、作動油を油圧リザーバから吸い上げて、高圧アキュムレータ内に吐出することができる。これに対して、各油圧容積機器が油圧モータとして動作する場合、作動油は油圧容積機器を介して油圧リザーバ内に流入する。
【００２１】
本発明によると、第３及び／又は第４の油圧容積機器は、好適には、油圧リザーバに連通している。第４の油圧容積機器を用いる場合、好適には、第４の油圧容積機器、高圧アキュムレータ及び第３の油圧容積機器を含む開ループの二次油圧回路が形成される。
【００２２】
しかし、第１の油圧容積機器を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積する場合、構成は、一次油圧回路が開ループであるか閉ループであるかに応じて変化する。開ループの一次油圧回路を用いる場合、第１の油圧容積機器は油圧リザーバに連通しており、高圧アキュムレータが油圧ポンプとして動作している第１の油圧容積機器の出口に連通する場合に、高圧アキュムレータにエネルギを蓄積することができる。閉ループの一次油圧回路を用いる場合、作動油は、好適には、いずれの場合にも設けられている漏れオイル補償部により供給される。この目的のために、油圧リザーバは、給油ポンプ及びチェックバルブを介して、油圧ポンプとして動作している第１の油圧容積機器の入口に連通しており、これにより圧力が最小の作動油が供給される。
【００２３】
さらに好適には、本発明によると、第３の油圧容積機器は油圧モータとして動作し、高圧アキュムレータにより駆動される。したがって、高荷重の期間において、高圧アキュムレータに蓄積された油圧エネルギをドライブシステムに戻して、被駆動装置を駆動することができる。油圧エネルギが第３の油圧容積機器を介して機械エネルギに直接変換され、その機械エネルギが被駆動装置を駆動するので、この場合も高い効率が得られる。一次駆動が第３の油圧容積機器により補助され、高圧アキュムレータに蓄積されたエネルギにより荷重のピークを吸収できるので、ドライブユニットの寸法を縮小できる。
【００２４】
さらに好適には、第１及び／又は第４の油圧容積機器は油圧モータとして動作し得、高圧アキュムレータにより駆動され得る。このように、ドライブユニットにより並列に駆動されるさらなる荷重にエネルギを供給することが可能であり、この場合も同様に良好な効率が達成される。
【００２５】
さらに好適には、第１の油圧容積機器は油圧モータとして動作可能であり、第２の油圧容積機器は油圧ポンプとして動作可能であり、このように動作した場合、第２の油圧容積機器が第１の油圧容積機器を駆動する。このように、例えば被駆動装置の制動減速期間において、ドライブユニットにより並列に駆動されるさらなる荷重に、第２及び第１の油圧容積機器を含む回路を介してエネルギを再循環させることが可能である。
【００２６】
本発明によると、第１及び第２の油圧容積機器は、好適には、閉ループの油圧回路を形成する。被駆動装置を駆動する第１及び第２の油圧容積機器からなる閉ループの油圧回路は、多くのアプリケーションにおいて大きな利点を有するが、従来公知の油圧ドライブシステムにおいて、そのような構成は、エネルギの効率的な回収及び効率的なアキュムレータ管理を妨げていた。
【００２７】
しかし、高圧アキュムレータに連通した第３の油圧容積機器を用い、ドライブユニットに接続可能である油圧容積機器により高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できるので、第１及び第２の油圧容積機器を含む閉ループの油圧回路を用いる場合にも、効率的にアキュムレータを管理し、高い効率でエネルギの蓄積及び回収を行うことができる。
【００２８】
言うまでもなく、本発明は、第１及び第２の油圧容積機器が開ループの油圧回路を形成する場合にも適用可能である。
【００２９】
さらに好適には、第２及び第３の油圧容積機器のシャフトは、機械エネルギを伝達するため、被駆動装置のドライブシャフトに接続可能であるか又は接続されている。このように、機械エネルギは、第２及び第３の油圧容積機器から被駆動装置の駆動シャフトに効率的に伝達され、その逆方向にも効率的に伝達される。
【００３０】
さらに好適には、第２及び第３の油圧容積機器のシャフトは、直接又はトランスミッションを介して接続されている。その結果、第２及び第３の油圧容積機器のシャフトの動作は強固に結合されており、そのため、高効率を達成する単純な構成が得られる。
【００３１】
さらに好適には、第２及び／又は第３の油圧容積機器のシャフトは、少なくとも１つのクラッチを介して被駆動装置のドライブシャフトに接続可能である。その結果、必要に応じて、機械エネルギを伝達するための本発明による接続が効率的に行われる。
【００３２】
さらに好適には、ドライブユニットの出力軸は、機械エネルギを伝達するため、上記第１及び／又は第４の油圧容積機器のドライブシャフトに接続可能であるか又は接続されている。このように、第１及び／又は第４の油圧容積機器は、ドライブユニットにより駆動され、ドライブユニットにより供給される機械エネルギを油圧エネルギに変換することができる。
【００３３】
さらに好適には、第１及び第４の油圧容積機器のドライブシャフトは、少なくとも２つのクラッチを介してドライブユニットの出力シャフトに個別に接続可能である。このように、第１及び第４の油圧容積機器の対応する作動が個別に可能であるので、例えば第１の油圧容積機器のみを駆動することも、第４の油圧容積機器のみを駆動することも、第１及び第４の油圧容積機器の両方を駆動することも可能である。
【００３４】
さらに好適には、ドライブユニットは、トランスミッションを介して第１及び／又は第４の油圧容積機器のドライブシャフトを駆動する。このトランスミッションは、第１及び／又は第４の油圧容積機器を駆動するため、それに対応するギア比を提供する。ドライブユニットは、クラッチを介してトランスミッションに接続可能である。さらに、トランスミッションは、クラッチを介して第１及び／又は第４の油圧容積機器に接続可能である。
【００３５】
本発明によると、さらに好適には、ドライブユニットにより駆動されるさらなる被駆動装置が設けられる。好適には、該さらなる被駆動装置は、第１及び／又は第４の油圧容積機器に対して並列に駆動される。第１の被駆動装置が例えばクレーンの巻上ギアである場合、第４の被駆動装置が例えばクレーンのラフィングギア又は旋回ギアであり、クレーンの複数のポジショナを１つのドライブユニットで駆動することができる。
【００３６】
さらに好適には、上記さらなる被駆動装置は、ドライブユニットにより駆動される油圧ポンプを有する油圧回路を介して駆動される。したがって、複数の被駆動装置を駆動するために、ドライブユニットを用いて複数の油圧回路を駆動する。
【００３７】
さらに好適には、上記さらなる被駆動装置又はそのさらなる被駆動装置を駆動する油圧ポンプは、第１及び／又は第４の油圧容積機器から独立した少なくとも１つのクラッチを介してドライブユニットに接続可能である。したがって、個々の被駆動装置を、ドライブユニットを介して個別に駆動することができる。
【００３８】
さらに好適には、上記さらなる被駆動装置又はそのさらなる被駆動装置を駆動する上記油圧ポンプは、機械エネルギを伝達するために、特に少なくとも１つのクラッチを介して、上記第１及び／又は第４の油圧容積機器に接続可能である。このように、第１及び／又は第４の油圧容積機器から上記さらなる被駆動装置へと、又は上記さらなる被駆動装置を駆動する油圧ポンプへと、エネルギを伝達することができるので、さらなる被駆動装置はアキュムレータ管理又はエネルギ回収の対象に含まれる。しかし、この場合、さらなる被駆動装置については、油圧エネルギをまず機械エネルギに変換して、その後油圧エネルギに戻す必要があるので、効率は比較的高くない。さらなる被駆動装置又はそのさらなる被駆動装置を駆動する油圧ポンプへの第１及び／又は第４の油圧容積機器の接続は、例えば、共通のトランスミッションを介して実施することができる。この共通のトランスミッションを介して、全ての構成部品がドライブユニットにより駆動される。このトランスミッションは、個々の構成部品間におけるエネルギの伝達のために使用され得る。
【００３９】
さらに好適には、本発明の油圧ドライブシステムのドライブユニットは、内燃機関又は電気モータを備えている。したがって、ドライブユニットは、個々の油圧容積機器を駆動する一次ドライブユニットである。本発明の油圧ドライブシステムにより、低荷重期間にエネルギを高圧アキュムレータに蓄積し、高荷重期間にこの蓄積されたエネルギをシステムに供給してドライブユニットのモータを補助できるので、ドライブユニットは最適動作点で動作することができる。出力動力が大きい場合、このように、比較的小さな駆動動力を有するドライブユニットを用いることができる。
【００４０】
好適には、本発明のドライブユニットは１つのモータを有する。システム全体の能力を増大するため、本発明の高圧アキュムレータ管理を用いない場合には２つのモータが必要であるが、本発明によると、高圧アキュムレータにより荷重のピークを吸収できるので、１つのモータで十分である。あるいは、ドライブユニットを第１及び／又は第４の油圧容積機器に接続することにより、余剰な駆動エネルギが蓄積され、個々のモータの最適利用が確実に行えるので、トランスミッションを並列に駆動する複数のモータを用いてもよい。
【００４１】
本発明によると、さらに好適には、第１及び／又は第２の油圧容積機器は容量が可変である。このように、第１及び第２の油圧容積機器を含む油圧回路は、それぞれに対応して作動させることができる。
【００４２】
さらに好適には、本発明の油圧ドライブシステムの第３及び／又は第４の油圧容積機器は、容量が可変である。第４の油圧容積機器の可変な容量により、この油圧容積機器を介してエネルギの蓄積及び放出を制御できる。また、第３の油圧容積機器の可変な容量により、被駆動装置及びこの被駆動装置の対応する追加ドライブからエネルギを回収できる。
【００４３】
さらに好適には、第１及び／又は第２の油圧容積機器は、２方向に給送可能である。このように、第１及び第２の油圧容積機器を介して２方向に被駆動装置を動かすことができる。
【００４４】
本発明によると、さらに好適には、第３及び／又は第４の油圧容積機器は、２方向に給送可能である。このように、２方向に給送可能でない場合に必要な回路構成すなわちポンプ及びモータの両方を設けることなく、一方の給送方向から他方の給送方向へと切り換えることにより、第３及び／又は第４の油圧容積機器を動作することができる。
【００４５】
さらに好適には、本発明によると、２つの被駆動装置が設けられ、そのドライブシステムは、それぞれが第１、第２及び第３の油圧容積機器を有し、第１の油圧容積機器は、機械エネルギを伝達するため、ドライブユニットに接続可能であるか又は接続されており、第２及び第３の油圧容積機器は、機械エネルギを伝達するため、それぞれ被駆動装置に接続可能であるか又は接続されており、第１の油圧容積機器はそれぞれ第２の油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である。基本的に、第１、第２及び第３の油圧容積機器を含む２つの並列な油圧ドライブシステムが得られる。本発明の高圧アキュムレータは、第３の油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である。このように、荷重が２つの場合であっても、２つの第３の油圧容積機器により両荷重からのエネルギの回収が最適化されるので、最適なエネルギ蓄積を行うことができる。
【００４６】
ドライブユニットによるエネルギの蓄積は、第１の油圧容積機器の一方又は両方を介して行われ得る。このために、高圧アキュムレータは、好適には、１つ以上のバルブを介して、第１の油圧容積機器の少なくとも一方の出口に連通している。
【００４７】
あるいは、エネルギの蓄積は、第４の油圧容積機器を介して行ってもよい。ドライブユニットの駆動動力からエネルギを直接蓄積するにあたり、第４の油圧容積機器を１つ設けるだけで最適の効率が達成される。
【００４８】
好適には、本発明の油圧ドライブシステムは、エネルギの蓄積及びシステムの作業機能を制御する制御部をさらに備えている。この制御部は、高圧アキュムレータにエネルギを蓄積するため又は個々の期間においてこの蓄積されたエネルギをシステムへ戻すために、システム構成部品の対応する作動を実行する。
【００４９】
好適には、本発明の油圧ドライブシステムは、クレーンのドライブシステムである。この場合、本発明のアキュムレータ管理を用いることで大きな利点が得られる。
【００５０】
好適には、被駆動装置はウインチであり、より具体的には巻上ウインチである。具体的には、荷重を下げる場合に放出されるエネルギを第３の油圧容積機器により回収することができる。荷重を持ち上げる場合、高圧アキュムレータによりドライブユニットを補助することができる。また、ドライブユニットにかかる荷重が小さい場合には、第１又は第４の油圧容積機器を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積することができる。この結果、能力が大幅に向上し且つエネルギが大幅に節約される。したがって、出力動力が増大しても、一次駆動動力を低減できる。同様に、荷重を下げる場合に放出されるエネルギを損なうことがなく、蓄積できるので、冷却面を低減できる。さらに、一次駆動部の速度が低減された結果、ノイズ及び排気エミッションが低減される。さらに、荷重が均一なので、駆動ユニット（例えばディーゼルエンジン）の耐用年数が長くなる。
【００５１】
また、本発明の油圧ドライブシステムは、リーチスタッカー又はホイールローダー等の移動式車両を駆動するためにも使用できる。この場合も、本発明のアキュムレータ管理により、エネルギが大幅に節約され、能力が向上する。
【００５２】
好適には、被駆動装置は走行用ドライブである。この場合、制動減速時にエネルギを回収することが可能であり、その回収したエネルギを加速時に利用することができる。
【００５３】
本発明は、上で説明した本発明の油圧ドライブシステムを備えたクレーンをさらに含む。このクレーンは、上述の油圧ドライブシステムと同じ利点を提供するものである。
【００５４】
本発明は、上で説明した本発明の油圧ドライブシステムを備えた、リーチスタッカー又はホイールローダー等の移動式車両をさらに含む。この移動式車両もまた、上述の油圧ドライブシステムと同じ利点を提供するものである。
【００５５】
本発明は、本発明のドライブシステムの動作方法をさらに含む。この方法では、被駆動装置を駆動するためにドライブユニットの動力が不要であるか又は該動力の全てが必要でない場合、高圧アキュムレータは、第３の油圧容積機器を介して被駆動装置の運動エネルギを変換することによりエネルギが蓄積される、且つ／又は、機械エネルギを伝達するためにドライブユニットに接続されているか若しくは接続可能である油圧容積機器を介してエネルギが蓄積される。このように、一方では例えば被駆動装置の制動減速時に放出されるエネルギを蓄積することができ、他方では油圧容積機器により高圧アキュムレータに余剰動力を蓄積することによりドライブユニットを最適動作点で動作させることができる。各油圧容積機器を直接接続することにより、それぞれに良好な効率が得られる。
【００５６】
本発明によると、高圧アキュムレータへのエネルギの蓄積は、被駆動装置の停止時に、ドライブユニットにより行われる。このことは、従来のシステムでは不可能であったが、本発明ではこれによりエネルギ管理を大幅に改善することができる。
【００５７】
好適には、この目的のために、一方では第１及び第２の油圧容積機器を含む２つの油圧回路を設け、他方では第４及び第３の油圧容積機器を設けている。これにより、仕事の分割が可能になり、本発明の油圧システムの作動を単純に行える。
【００５８】
さらに好適には、被駆動装置は、高圧アキュムレータからの油圧エネルギを第３の油圧容積機器を介して変換することにより駆動される。このように、蓄積された油圧エネルギを利用してドライブユニットを補助できるので、必要な出力動力が低減される。
【００５９】
さらに好適には、高圧アキュムレータからの油圧エネルギを第１及び／又は第４の油圧容積機器を介して変換することにより、機械エネルギがさらなる荷重に供給される。したがって、動力のピーク時、高圧アキュムレータによりさらなる荷重を駆動することが可能である（但しこの場合、効率が幾分低下する）。
【００６０】
本発明は、被駆動装置を駆動する油圧ドライブシステムをさらに含む。このシステムは、油圧ポンプ及び油圧モータを含む一次油圧駆動部を介して被駆動装置を駆動できるドライブユニットと、機械エネルギを伝達するために被駆動装置に接続可能であるか又は接続されているさらなる油圧容積機器並びに該さらなる油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である高圧アキュムレータを含む二次油圧駆動部と、制御部とを備えている。該システムにおいて、上記一次油圧駆動部は一次制御下にあり、上記二次油圧駆動部は二次制御下にある。
【００６１】
さらに、本発明は、油圧ドライブシステムにより被駆動装置を駆動する方法を含む。油圧ドライブシステムは、油圧ポンプ及び油圧モータを含む一次油圧駆動部を介して被駆動装置を駆動できるドライブユニットと、機械エネルギを伝達するために被駆動装置に接続可能であるか又は接続されているさらなる油圧容積機器並びに該さらなる油圧容積機器に油圧連通しているか又は油圧連通可能である高圧アキュムレータを含む二次油圧駆動部と、制御部とを備えている。該システムにおいて、上記一次油圧駆動部は一次制御下にあり、上記二次油圧駆動部は二次制御下にある。
【００６２】
したがって、一次制御下における一次油圧駆動部が、流れる作動油の量により被駆動装置の速度及び位置を規定する。よって、さらなる油圧容積機器の二次制御における小さな誤差が原因で荷重が即座に影響を受けて望ましくない動きをするといったことは起こらない。これにより、二次制御下において従来のドライブと比べて特に安全性の点で大きな利点がある（従来の装置は、抑制が難しいという制御技術の問題点が原因で受け入れられなかった）。本発明では、二次制御下のドライブと一次制御下のドライブを組み合わせることにより、単純に制御可能であるという利点と、エネルギを効率的に回収できるという利点が組み合わされて得られる。
【００６３】
本発明の方法は、好適には、本発明の油圧ドライブシステムの制御により自動的に実行される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００６５】
図１ａは、ウインチ６を駆動する本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態を示す。第１の油圧容積機器１を駆動するドライブユニット１０として、ディーゼルエンジンが設けられている。ドライブユニット１０は、クラッチ７及びトランスミッション８を介して第１の油圧容積機器１に接続されている。第１の油圧容積機器１は、油圧管路１１，１３を介して第２の油圧容積機器２に連通し、閉ループの一次油圧回路が形成されている。第２の油圧容積機器２は、ウインチ６に接続されており、ウインチ６を駆動する。
【００６６】
さらに、同様にウインチ６に接続された第３の油圧容積機器３が設けられている。第３の油圧容積機器３は、油圧管路を介して、油圧リザーバ９及び高圧アキュムレータ５に連通している。油圧アキュムレータ５は、バルブ７０、つまり一次油圧回路の圧力側油圧管路１１を介して第１の油圧容積機器１に連通している。
【００６７】
第１の油圧容積機器１がドライブユニット１０によって駆動されると、一次油圧回路が第２の油圧容積機器２を介してウインチ６を駆動し、それにより荷重が持ち上げられる。一方、ウインチ６によって荷重を下ろす場合、放出される機械エネルギを、第３の油圧容積機器で油圧エネルギに変換して高圧アキュムレータ５に蓄積する。機械エネルギを油圧エネルギに直接変換するので、優れた変換効率が得られる。一方、荷重を持ち上げる場合、高圧アキュムレータ５に蓄積されたエネルギを用いて、第３の油圧容積機器３を介して第２の油圧容積機器２の仕事を補助し、同様にウインチ６を駆動することができる。やはりこの場合も、油圧エネルギを機械エネルギに直接変換するので、優れた変換効率が得られる。バルブ７０は、図１ａに示す位置に設けられている。バルブ７０により、高圧アキュムレータ５は一次油圧回路から分離される。
【００６８】
さらに、ウインチ６が休止状態であるか又はウインチ６を作動するのに必要な駆動エネルギがドライブユニット１０により供給されるエネルギよりも小さい動作期間において、高圧アキュムレータ５は、バルブ７０を切り換えることにより第１の油圧容積機器１の出口に連通し、それにより高圧アキュムレータ５にエネルギが蓄積される。ドライブユニットによって供給される機械エネルギが第１の油圧容積機器１によって油圧エネルギに直接変換されて、そのエネルギが高圧アキュムレータ５に蓄積されるので、やはりこの場合も優れた効率が得られる。アキュムレータを作動するために、バルブ７０を開位置へと変化させることができる。
【００６９】
小さい方の給油ポンプ９０により供給される作動油は、アキュムレータの動作中には、第１の油圧容積機器１により高圧アキュムレータ５へ吐出される。給油ポンプ９０は、チェックバルブ９１を介して低圧側１３に最小の圧力を与えて、公知の閉ループ油圧回路におけるリークオイル損失を補償する。本発明によると、この給油ポンプ９０は、第１の油圧容積機器１に作動油を供給する。第１の油圧容積機器１が、作動油を高圧アキュムレータ５へ吐出する。
【００７０】
本発明によると、機械エネルギを伝達するためにドライブユニット１０に接続された油圧容積機器を介して高圧アキュムレータ５にエネルギを直接蓄積できるので、ウインチ６が休止状態の間、エネルギを優れた効率で蓄積することができる。その結果、ドライブユニット１０（例えばディーゼルエンジン）は常に最適の動作点で動作可能であり、ドライブユニット１０によって供給される機械エネルギは、ウインチ６の駆動に用いられるか、又は、高圧アキュムレータ５に蓄積される。さらに、ウインチ６の動作により得られるエネルギを、第３の油圧容積機器３により回収・蓄積することができる。さらに、荷重が大きな期間において、蓄積された油圧エネルギを第３の油圧容積機器３を介して利用してウインチ６を駆動することができる。その結果、荷重のピークを補償することができるので、ドライブユニット１０をかなり小さな寸法とすることができる。
【００７１】
第１、第２及び第３の油圧容積機器は、油圧システムがその調整により作動される、２方向に給送可能な可変容量ポンプを構成している。第１及び第２の油圧容積機器からなる閉ループの油圧回路内を流れる作動油の量がウインチの動作量を決定する。それに対し、第３の油圧容積機器は、荷重の状態に応じて、ウインチ６によって駆動されるか又はウインチ６を駆動するかが決まる。一次油圧回路が主として制御され、第３の油圧駆動機器が二次的に制御されることにより、それぞれの利点（一次制御による安全且つ信頼性の高い作動並びに二次制御による効率的なエネルギの回収）が組み合わされ、且つ、それぞれの欠点が解消される。
【００７２】
図１ｂは、２つの荷重を駆動する本発明の油圧ドライブシステムのさらなる実施形態を示す。それぞれ荷重を駆動する２つの閉ループの一次油圧回路が設けられている。これらは実質的に、図１ａに示す一次油圧回路に対応している。それぞれの一次油圧回路の第１の油圧容積機器１，２１は、ドライブユニット１０により、トランスミッション８を介して並列に駆動される。第１の油圧容積機器１，２１は、それぞれ第２の油圧容積機器２，２２に油圧連通している。第２の油圧容積機器２，２２は、第１及び第２の被駆動装置を駆動する。２つの被駆動装置に対して、第３の油圧容積機器３，２３がそれぞれ接続されている。第３の油圧容積機器３，２３は、一方のポートを介して油圧リザーバ９に連通しており、他方のポートを介して高圧アキュムレータ５に連通している。さらに、高圧アキュムレータ５は、バルブ７０を介してバルブアセンブリ７１に連通している。バルブアセンブリ７１は、２つのチェックバルブを有する。これら２つのチェックバルブを介して、バルブ７０とバルブアセンブリ７１との間の連通管路７４が、一次油圧回路の圧力側７２，７３に連通している。したがって、図１ｂに示す実施形態における油圧蓄積は、実質的に、図１ａに示す蓄積に対応しており、バルブ７０が開位置にある場合に、一次油圧回路を介して高圧アキュムレータ５に高い圧力が蓄積される。
【００７３】
図１ｂに示す実施形態により、図１ａに示す実施形態と同様に、第１の油圧容積機器又は第３の油圧容積機器のいずれかを介して、本発明のエネルギ蓄積動作モードを実行することができる。同様に、高圧アキュムレータ５に蓄積された油圧エネルギを用いて、第３の油圧容積機器３，２３を介して２つの被駆動装置を駆動することができる。
【００７４】
図１ｃは、本発明のドライブシステムのさらに別の実施形態を示す。この実施形態では、図１ｂと同様、２つの被駆動装置が駆動される。一次駆動回路は図１ｂに示す駆動回路と同一であるが、バルブアセンブリ７１の代わりに制御バルブ７０，８０がそれぞれ別個に設けられており、この制御バルブ７０，８０を介して高圧アキュムレータ５が一次油圧回路の圧力側７２，７３に連通される。バルブ７０，８０は図１ａに示したバルブ７０と同様に動作し、それぞれ一次油圧回路の第１の油圧容積機器１，２１を介して高圧アキュムレータ５にエネルギを蓄積することができる。
【００７５】
図１ｂ及び図１ｃに示す実施形態において、作動油の供給、すなわち、第１の油圧容積機器１，２１により作動油を吐出して高圧アキュムレータ５に供給することは、図１ａに示した実施形態と同様に、それぞれの、リークオイルの流れを補償することにより実施される。さらにこのオイルの補償は、図示しない給油ポンプにより実施される。
【００７６】
図２ａは、クレーンのウインチ６を駆動する本発明の油圧ドライブシステムのさらに別の実施形態を示す。この実施形態において、高圧アキュムレータへのエネルギの蓄積は、第４の油圧容積機器４を介して実施される。ドライブユニット１０として、同様に、クラッチ７を介してトランスミッション８に接続されたディーゼルエンジンが設けられている。トランスミッション８は、第１の油圧容積機器１及び第４の油圧容積機器４に接続されている。したがってドライブユニット１０は、クラッチ７及びトランスミッション８を介して、第１の油圧容積機器１及び第４の油圧容積機器４を駆動できる。
【００７７】
第１の油圧容積機器１は、油圧管路１１，１３を介して第２の油圧容積機器２に連通しており、第１及び第２の油圧容積機器を含む油圧回路が形成されている。第２の油圧容積機器２は、ウインチ６に接続されており、ウインチ６を駆動する。この実施形態において、第１及び第２の油圧容積機器を含む油圧回路は、閉ループの油圧回路であり、第１の油圧容積機器１がドライブユニット１０により駆動されてポンプとして動作すると、作動油が、第１の油圧容積機器１、油圧管路１１、第２の油圧容積機器２及び油圧管路１３内を循環する。
【００７８】
さらに、第３の油圧容積機器３が設けられている。第３の油圧容積機器３のドライブシャフトは第２の油圧容積機器２のドライブシャフトに直接接続されている。第４の油圧容積機器４及び第３の油圧容積機器３は、油圧管路１２，１４を介して高圧アキュムレータ５に連通している。第４及び第３の油圧容積機器はそれぞれ、油圧リザーバ９から得た作動油を高圧アキュムレータ５に吐出し得る。第４及び第３の油圧容積機器の動作時には、逆に、作動油は高圧アキュムレータ５からそれぞれの油圧容積機器を介して油圧リザーバ９へと戻る。つまり、油圧容積機器は油圧モータとして動作する。
【００７９】
したがって、本発明の油圧ドライブシステムにおいて、ドライブユニット１０から得た機械エネルギを、第１の油圧容積機器１及び第４の油圧容積機器４の両方に直接伝達することが可能である。さらに、第２及び第３の油圧容積機器から得た機械エネルギをウインチ６に直接伝達すること、また逆に、ウインチ６から第２及び第３の油圧容積機器へと直接伝達することが可能である。
【００８０】
ウインチ６は、まず始めに、第１及び第２の油圧容積機器を含む閉ループの油圧回路を介して駆動される。つまり、ドライブユニット１０により供給される機械エネルギは、第１の油圧容積機器１によって油圧エネルギに変換され、第２の油圧容積機器２によって再び機械エネルギに変換されて、ウインチ６を駆動する。一方、荷重を下ろす場合のように、ウインチ６から油圧ドライブシステムへと機械エネルギが伝達される場合、油圧エネルギは、従来のシステムのように損失することもドライブユニット１０に補助される必要もなく、第３の油圧容積機器３を駆動し、この第３の油圧容積機器３がポンプとして動作して、リザーバ９から得た作動油を高圧アキュムレータ５へと吐出する。さらに別の変換処理を介在させることなく機械エネルギを油圧エネルギに直接変換するので、優れたエネルギ変換効率が達成でき、荷重を下ろす際に得られるエネルギを効率良く蓄積することができる。
【００８１】
逆に、ウインチ６で荷重を持ち上げる場合、ウインチ６は第３の油圧容積機器３により駆動される。このとき、作動油は、高圧アキュムレータ５から油圧リザーバ９へと流れる。その結果、駆動作業は第１及び第２の油圧容積機器を含む油圧回路により補助されるので、ドライブユニット１０を小さな寸法にすることができる。油圧アキュムレータから得た油圧エネルギをウインチ６を駆動するための機械エネルギに直接変換することにより得られる効率は非常に高いので、システム全体として、効率のよいエネルギの回収が可能である。
【００８２】
さらに、第１の油圧容積機器１を駆動するために、ドライブユニット１０により供給されるエネルギが不要である場合又はそのエネルギの全てが必要でない場合、高圧アキュムレータ５は、第４の油圧容積機器４を介してエネルギを蓄積することもできる。このようにして、ドライブユニット１０であるディーゼルエンジンを最適な動作点で動作させることができる。つまり、ウインチ６を駆動するのに少しの動力で足りる期間においては、高圧アキュムレータ５にエネルギが蓄積され、特に大きな動力が必要な期間においては、高圧アキュムレータ５からエネルギが再度放出され、第３の油圧容積機器３を介してウインチ６を駆動する。
【００８３】
第１及び第２の油圧容積機器を含む閉ループの油圧回路内を流れる作動油の量がウインチの動作量を決定する。それに対し、第３の油圧容積機器３は、荷重の状態に応じて、ウインチ６により駆動されるのか又はウインチ６を駆動するのかが決まり、第４の油圧容積機器４は、動作状況に応じて、高圧アキュムレータ５にエネルギを蓄積するか否かが決まる。このように、一次駆動回路の一次制御と、第３及び第４の油圧容積機器並びに高圧アキュムレータを含む二次駆動回路の二次制御とを実現できる。
【００８４】
この実施形態において、全ての油圧容積機器が、２方向に給送可能な可変容量ポンプとして構成されている。つまり、全ての油圧容積機器が、油圧ポンプとしても油圧モータとしても動作可能である。しかし、本発明の油圧ドライブシステムの動作のために、全ての油圧容積機器がそのような構成を有していることは必須ではない。
【００８５】
通常、第１の油圧容積機器１がポンプとして動作し、第２の油圧容積機器２がモータとして動作し、その調節能力がウインチの作動に利用される。通常、第４の油圧容積機器４はポンプとして動作して、油圧アキュムレータ５にエネルギを蓄積する。その調節能力は、このエネルギの蓄積に利用される。第３の油圧容積機器３は、通常、ポンプとしてもモータとしても動作する。この実施形態において、これらの機能は、給送の方向を調節することにより切換可能である。第３の油圧容積機器３の調節能力は、ポンプ動作とモータ動作との切換だけでなく、油圧アキュムレータ５におけるエネルギの蓄積・放出を制御するためにも利用される。したがって、第３及び第４の油圧容積機器３，４は、バルブ部材を設けることなく、高圧アキュムレータ５に直接連通し、高圧アキュムレータ５は油圧容積機器の調節により作動される。しかし、これとは異なりバルブによって作動される構成も、本発明の範囲内に含まれるものとして考えられる。
【００８６】
図２ｂに示す本発明の油圧ドライブシステムの実施形態は、概ね図２ａに示す油圧ドライブシステムに対応しているので、対応する構成部材のさらなる説明は省略する。図２ａに示す第１の実施形態との差違は、第２及び第３の油圧容積機器とウインチ６との接続のみであり、第４の実施形態（図２ｂ）だけがトランスミッション１７を介在させて構成されている。したがって、図２ａの実施形態において、第２及び第３の油圧容積機器並びにウインチ６は１つの軸上に直列に配置されるのに対して、第４の実施形態（図２ｂ）の第２及び第３の油圧容積機器は並列に配置され、トランスミッション１７に接続されており、トランスミッション１７がウインチ６を駆動する。
【００８７】
図２ｃは、本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態を示す。この実施形態では、ドライブの構成部材は図２ａに示す実施形態に対応しているが、クレーンのウインチを駆動するために用いるのではなく、リーチスタッカー又はホイールローダー等の移動式車両の走行駆動部として使用される。走行駆動は、まず、第１及び第２の油圧容積機器１，２を含む閉ループの油圧回路によって油圧的に実現される。また、自動車の制動減速時に放出されたエネルギを第３の油圧容積機器３を介して高圧アキュムレータ５に蓄積し、その蓄積したエネルギを加速動作時に再度放出することができる。その後、第３の油圧容積機器３が油圧モータとして動作して、第２の油圧容積機器２と共に自動車を駆動する。走行駆動のために少しの動力で済む場合、高圧アキュムレータ５は、ドライブユニット１０により第４の油圧容積機器４を介してエネルギを直接蓄積されるので、ドライブユニット１０は、いつでも最適な動作点で動作することができる。エネルギを直接変換するので、エネルギを大幅に節約することが可能であり、走行駆動のための能力も向上する。
【００８８】
図２ｄに示す実施形態では、２つの被駆動装置が設けられており、これら被駆動装置は油圧ドライブシステムによって別々に駆動することができる。クレーンにおいて、例えば、巻上ウインチ及び旋回装置の両方又は２つのウインチを、油圧ドライブシステムにより駆動することができる。ドライブユニット（ディーゼルエンジン）が、クラッチ７及びトランスミッション８を介して、並列に配置された２つの第１の油圧容積機器１，２１及び第４の油圧容積機器４を駆動する。前述の実施形態と同様、第１の油圧容積機器１及び第２の油圧容積機器２が、第１の被駆動装置を駆動する閉ループの油圧回路を形成している。同様に、第１の油圧容積機器２１及び第２の油圧容積機器２２が、第２の被駆動装置を駆動する閉ループの油圧回路を形成している。第３の油圧容積機器３，２３はそれぞれ、第２の油圧容積機器２，２２に接続されている。つまり、それぞれ対応する被駆動装置に接続されているか又は接続可能である。
【００８９】
エネルギの回収時、それぞれ対応する被駆動装置から得た機械エネルギを、第３の油圧容積機器３，２３により油圧エネルギに直接変換することができる。その後、油圧エネルギは共通の高圧アキュムレータ５に蓄積される。このため、２つの第３の油圧容積機器３，２３は、それぞれ油圧管路１４，１９を介して高圧アキュムレータ５に連通している。両被駆動装置は、高圧アキュムレータ５から得た圧力を用いて、それぞれ第３の油圧容積機器３，２３により直接駆動することができる。ドライブユニット１０により高圧アキュムレータ５にエネルギを直接蓄積するため、さらに第４の油圧容積機器４が油圧管路１２を介して高圧アキュムレータ５に連通している。しかし、２つの荷重によりドライブユニット１０に荷重が全く又はほとんどかからない場合、第４の油圧容積機器４を介して油圧アキュムレータ５にエネルギを蓄積することができるので、やはりドライブユニット１０を最適動作点で動作させることができる。
【００９０】
したがって、本発明のエネルギ管理は、２つの荷重を駆動するのに最適の効率で且つドライブシステムを完全に二重に設ける必要なく使用することができる。荷重が追加されても、必須の構成要素である第１及び第２の油圧容積機器２１，２２を含む駆動回路に第３の油圧容積機器２３をさらに１つ追加するだけでよく、それに対して、第４の油圧容積機器４及び高圧アキュムレータ５を二重に設ける必要はない。一方、共通の高圧アキュムレータ５を設けた構成とすることにより、第１及び第２の被駆動装置に対応する２つのドライブシステム間でのエネルギの移動を単純に行うことができる。
【００９１】
図２ｅに示す実施形態は、３つの被駆動装置を駆動するドライブシステムである。第１及び第２の被駆動装置を駆動するドライブシステムは、図２ｄに示す実施形態と同一であるので、これらのシステム構成部材の説明は省略する。第１及び第２の被駆動装置の第１の油圧容積機器１，２１並びに第４の油圧容積機器４に加えて、ドライブユニット１０により駆動されるトランスミッション８が、並列に設けられた第３の被駆動装置用の第１の油圧容積機器３１を駆動する。第３の被駆動装置用の第１の油圧容積機器３１及びさらに設けられた油圧容積機器３２が、第３の被駆動装置を駆動する油圧回路を形成している。この油圧回路もまた閉ループの油圧回路である。第３の被駆動装置に対して、これ以上の容積機器は設けられていないので、第３の被駆動装置の制動減速動作時、高圧アキュムレータ５にエネルギを直接蓄積することができない。しかし、第３の被駆動装置の制動減速動作時、まず、第３の被駆動装置から得た機械エネルギを油圧容積機器３２により油圧エネルギに変換し、この油圧エネルギを油圧容積機器３１により再度機械エネルギに変換し、その後、この機械エネルギをトランスミッション８を介して他の油圧容積機器に供給することができるので、エネルギを、例えば第４の油圧容積機器４により再度油圧エネルギに変換し、高圧アキュムレータ５に蓄積することができる。しかし、この場合の効率は、第３の油圧容積機器により機械エネルギから油圧エネルギへの直接変換が可能な第１及び第２の被駆動装置におけるエネルギ変換と比べて良いとは言えない。
【００９２】
図３ａは、ウインチ６を駆動する本発明の油圧ドライブシステムのさらに別の実施形態を示す。この実施形態では、開ループの一次油圧回路を用いる。第１の油圧容積機器１は、クラッチ７を介して接続可能なドライブユニット１０により駆動され、油圧システム全体に圧力を提供する。第１の油圧容積機器１は、１方向に給送可能で且つ容量が可変の油圧ポンプである。第１の油圧容積機器１の出口４６は、４／３方向バルブ４０を介して、ウインチ６を駆動する第２の油圧容積機器２のポート４２，４３に選択的に連通される。第２の油圧容積機器２のそれぞれのポートは、第１の油圧容積機器１の出口４６に連通していない場合、油圧リザーバ９に連通している。さらに、バルブ４０が中間位置にある場合は、出口４２，４３の両方が油圧リザーバ９に連通している。さらに、ウインチ動作のために高圧側に設けられた第２の油圧容積機器２の連通管路４２に、バルブ４１が設けられている。バルブ４１は、低圧側４３に連通した制御管路４４を介して作動される。油圧管路４３が加圧されない場合、バルブ４１は逆止弁として機能し、第２の油圧容積機器２から第１の油圧容積機器１への作動油の逆流を防止する。逆の場合、バルブ４１は可変絞り弁として機能する。
【００９３】
さらに、本発明による機械エネルギを伝達する第３の油圧容積機器３が、クラッチ４７を介してウインチ６に接続され、且つ、高圧アキュムレータ５に油圧連通している。この構成では、ウインチ６により放出された機械エネルギを第３の油圧容積機器３により油圧エネルギに変換し、高圧アキュムレータ５に蓄積することが可能である。逆に、高圧アキュムレータ５に蓄積された油圧エネルギを用いて、第３の油圧容積機器３を介してウインチ６を駆動することにより、ドライブユニット１０を補助することができる。
【００９４】
高圧アキュムレータ５は、バルブ７０を介して、第１の油圧容積機器１の出力側４６に連通している。この構成では、実質的に図１ａに示した本発明の実施形態と同様の動作が可能である。油圧回路は開ループであるので、高圧アキュムレータ５にエネルギを蓄積する場合、第１の油圧容積機器１は必要な作動油をリザーバ９から直接受け取る。
【００９５】
図３ｂは、本発明のさらに別の実施形態を示す。この実施形態では、図３ａで使用した構成を用いて２つのウインチを駆動する。このため、２つの第２の油圧容積機器２，２２が設けられている。第２の油圧容積機器２，２２はそれぞれ第１及び第２のウインチを駆動し、それ自体は、図３ａに示す実施形態と同様に、バルブ４０，４１並びにバルブ８０，８１を介して第１の油圧容積機器１により駆動される。さらに、第３の油圧容積機器３，２３が設けられている。第３の油圧容積機器３，２３は、それぞれクラッチを介して第１及び第２のウインチに接続されている。第３の油圧容積機器３，２３は、一方の端部が油圧リザーバに油圧連通しており、他方の端部が高圧アキュムレータ５に油圧連通している。図３ａに示した実施形態と同様に、高圧アキュムレータ５はさらに、バルブ７０を介して第１の油圧容積機器１の出口４６に連通している。
【００９６】
したがって、ウインチにより放出されたエネルギを、第３の油圧容積機器３，２３のそれぞれを介して高圧アキュムレータ５に蓄積することができる。同様に、高圧アキュムレータ５に蓄積されたエネルギを用いてウインチを駆動することができる。
【００９７】
２つの油圧容積機器２，２２がウインチを駆動するためにドライブユニット１０により生成される駆動エネルギが不要であるか又はその駆動エネルギの全てが必要でない動作期間において、残余エネルギを油圧アキュムレータ５に蓄積することがさらに可能である。これにより、閉ループの一次油圧回路について前に説明した利点が、この開ループの一次油圧回路においても同様に得られる。
【００９８】
図４は、開ループの一次油圧回路を備えた本発明の油圧ドライブシステムのさらに別の実施形態を示す。この実施形態では、高圧アキュムレータ５は、第４の油圧容積機器を介してエネルギが蓄積される。したがって、一次油圧回路は図３ａに示す実施形態に対応しているが、エネルギの蓄積は図２ａに示す実施形態に対応している。
【００９９】
第１の油圧容積機器１は、可変容量ポンプである。第１の油圧容積機器１は、バルブ４０，４１を介して第２の油圧容積機器２の入口側に連通可能であり、その出力側は、バルブ４０を介して油圧リザーバ９に連通可能である。バルブ４０は、４／３方向バルブである。このバルブが中間位置にある場合、第２の油圧容積機器２の２つのポートが油圧リザーバ９に連通し、２つの外側切換位置にある場合、油圧ポンプ１の圧力側出口を、油圧管路４２又は油圧管路４３のいずれかを介して、第２の油圧容積機器２の２つのポートのうちの一方に連通させ、第２の油圧容積機器２の他方のポートを油圧リザーバ９に連通させる。この構成において、油圧ポンプ１により油圧リザーバ９から作動油が吐出される。作動油は、第２の油圧容積機器２を通って複数の方向に流れる。さらに、油圧管路４２に、制御管路４４を介して作動される弁が設けられている。油圧管路４３が加圧されない場合、このバルブは逆止弁として機能する。逆の場合、可変絞り弁として機能する。この構成は、特に、ウインチを駆動するために設けられている。
【０１００】
第４の油圧容積機器、第３の油圧容積機器及び油圧アキュムレータ５の構成は、図２ａから図２ｅに示した実施形態と同じであるので、同じ構成部材については詳細を繰り返し説明しない。対応するアキュムレータ管理に基づく動作は、前述の実施形態と同じである。
【０１０１】
図４にはさらなる荷重が設けられており、この荷重は、エネルギを別個に蓄積することなく、独立した油圧回路により駆動される。
【０１０２】
図５ａは、クレーンの油圧ドライブシステムを示す。このシステムでは、本発明によるエネルギ直接回収原理が巻上ギアに適用されるのに対し、ラフィングギア及び旋回ギアは、別個にエネルギを回収することなく、別々の油圧回路により並列に駆動される。巻上ギア６のドライブシステムは、図２ａに示す実施形態に実質的に対応している。このシステムでは、トランスミッション８と第１及び第４の油圧容積機器との間にクラッチ５２，５１が追加されている。さらに、共通の軸上に設けられた第２及び第３の油圧容積機器と巻上ギア６との間に、クラッチ５５が設けられている。作動及びアキュムレータ管理は、第１の実施形態と略同様に実施される。いずれのクラッチも必須の部材ではなく、別の実施形態においても省略可能である。
【０１０３】
さらに、ラフィングギア５８及び旋回ギア６３がさらなる被駆動装置として設けられている。これらのギアは、油圧システムにより駆動される。トランスミッション８は、クラッチ５３を介して、可変容量ポンプ５７に接続されている。可変容量ポンプ５７は、ラフィングギア５８の油圧シリンダを駆動する。このため、油圧シリンダの圧力室６１，６２が、それぞれ、容量が可変であり且つ給送方向が２方向の油圧ポンプ５７のポートに連通しており、それに対応して両方向にラフィングギアを動かすことができる。
【０１０４】
トランスミッション８は、クラッチ５４を介して油圧ポンプ５９に接続されている。油圧ポンプ５９は、油圧モータ６０と共に閉ループの油圧回路を形成している。油圧モータ６０は、クラッチ５６を介して旋回ギア６３を駆動する。油圧ポンプ５９は、２方向に給送可能な可変容量ポンプとして構成されている。油圧モータ６０は、２方向に給送可能な容量一定のモータとして構成されている。
【０１０５】
トランスミッションと油圧容積機器との間に設けられたクラッチも、油圧容積機器と被駆動装置との間に設けられたクラッチも、いずれも必須ではない。したがって、別の実施形態において、それらクラッチの一部又は全てを省略してもよい。
【０１０６】
図２ｅを参照して前に説明したように、ラフィングギア及び旋回ギアの動作からエネルギを回収することは、巻上ギアの場合と同じく、直接的には行えず、トランスミッション８を介して間接的に回収されるので、その分、効率も低下する。しかし、クレーンにおける中央周期運動は荷重の上げ下げを含む巻上ギアの作動であるので、巻上ギアにとって、本発明によりエネルギを直接回収することは非常に重要である。
【０１０７】
図５ｂは、クレーンを駆動する本発明の油圧ドライブシステムのさらに別の実施形態を示す。この実施形態は、ラフィングギア及び旋回ギアについて図５ａに示した実施形態に対応しており、本発明による油圧エネルギを蓄積するシステムに２つのウインチを含んでいる。本実施形態の２つのウインチを駆動する油圧ドライブシステムは、図２ｄに示したドライブシステムに対応している。つまり、第１の油圧容積機器１，２１及び第２の油圧容積機器２，２２を含む閉ループの油圧回路を備えている。エネルギの蓄積は、第３の油圧容積機器３，２３と、クラッチを介してドライブユニット１０に接続可能である第４の油圧容積機器４とを介して実施される。
【０１０８】
図５ｂに示すドライブシステムの動作は、図５ａに示したドライブシステムの動作と略同様に実施される。つまり、２つのウインチの動作からエネルギを回収することが可能であり、高圧アキュムレータ５に蓄積された油圧エネルギにより両ウインチの駆動を補助することも同様に可能である。
【０１０９】
前述のとおり、図５ａ及び図５ｂに示した本発明によるクレーン駆動において、第３の油圧容積機器３を介して巻上ギアからエネルギを直接回収することができ、高圧アキュムレータ５及び第３の油圧容積機器３を二次駆動動力源として用いて能力を向上することができ、この目的のためにドライブユニット１０の一次駆動動力を増大する必要もないので、荷物取扱処理に用いるエネルギが実質的に節約される。さらに、巻上ギアからクレーンに放出されるエネルギを蓄積できて損なうことがないので、冷却面を低減することができる。
【０１１０】
第４の油圧容積機器４を介してドライブユニット１０により放出されたエネルギが直接蓄積され、余剰なエネルギを効率良く蓄積できるので、ドライブユニット１０であるディーゼルエンジンを最適動作点で動作させることがさらに可能である。それに応じてエンジンの速度が低減されるので、ノイズ及び排気エミッションの両方が低減される。さらに、ディーゼルエンジンの耐用年数が長くなる。
【０１１１】
荷重がピークの場合、高圧アキュムレータ５を、ラフィングギア又は旋回ギアを駆動する二次駆動動力源として用いることも同様に可能である。つまり、第４の油圧容積機器は油圧モータとして動作し、トランスミッション８を介して他の荷重に機械エネルギを供給する。トランスミッション８を介してラフィングギア及び旋回ギアからエネルギを回収することも同様に可能である。しかし、この場合、本発明による直接変換により巻上ギアについて得られる効率と同程度の高い効率は得られない。
【０１１２】
言うまでもないが、上記の異なる実施形態の１つをウインチ駆動のために選択した場合も、閉ループの一次油圧回路と高圧アキュムレータ５へのエネルギの蓄積を可能にする第４の油圧容積機器とを用いたウインチ駆動について説明した利点と同じ利点が得られる。したがって、開ループの一次油圧回路を同様に選択でき、第４の油圧容積機器の代わりに、第１の油圧容積機器により高圧アキュムレータ５にエネルギを蓄積することができる。
【０１１３】
機械エネルギを伝達するためにドライブユニット１０に接続されているか又は接続可能である油圧容積機器を介して高圧アキュムレータ５にエネルギを蓄積可能であることが単に重要なので、ウインチの駆動に必要ないエネルギを、特にウインチ自体が休止状態にある場合にも、効率良く蓄積することができる。
【０１１４】
図６ａは、本発明の油圧ドライブシステムのさらに別の実施形態を示す。この実施形態は、図２ａに示すドライブシステムに実質的に対応している。しかし、この実施形態では、２つの駆動モータ１０，１１０が設けられており、クラッチ７，１０７を介してトランスミッション８に接続されている。トランスミッション８は、第１及び第４の油圧容積機器を駆動する。特に電気駆動モータにおいて、そのような構成は、要求される能力を達成するという点で有利であり得る。２つのモータ１０，１１０は並列に動作するので、これらのモータから放出される機械エネルギを用いてウインチ６を駆動することも、エネルギを蓄積することも可能である。したがって、ドライブユニットが並列に動作する１つ以上のモータを含むか否かに関わらず、本発明の利点が得られる。
【０１１５】
図６ｂに示す本発明の油圧ドライブシステムの実施形態において、まず、図２ａに示したシステムに対応した第１の部分システムが設けられている。さらに、第２の部分システムが、第１の部分システムに対して並列に設けられている。第２の部分システムにおいて、さらなるドライブユニット１２０が、クラッチ１１７及びトランスミッション１０８を介して、さらなる第１の油圧容積機器１０１及びさらなる第４の油圧容積機器１０４を駆動する。第１の油圧容積機器１０１及び第４の油圧容積機器１０４は、第１の部分システムの第１及び第４の油圧容積機器に対して並列に油圧連通している。この結果、システム全体の能力が２倍に向上し且つ冗長な設計となり、これによりシステム全体の安全性が向上する。このシステムの動作は、図２ａに示した実施形態に類似している。つまり、ドライブユニット並びに第１及び第４の油圧容積機器を含む駆動側のみが二重に設けられ、ウインチを駆動する第２及び第３の油圧容積機器は１組だけ設けられている。
【０１１６】
油圧圧力供給についての冗長性が追加されたこのドライブシステムを用いた場合にも、上で説明したのと同じ利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１ａ】図１ａは、閉ループの一次油圧回路を用いてウインチを駆動する本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、一次油圧回路の第１の油圧容積機器を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できる構成を示す図である。
【図１ｂ】図１ｂは、２つの被駆動装置を駆動する本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、閉ループの一次油圧回路が２組設けられ、圧力が高い方の一次油圧回路を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できる構成を示す図である。
【図１ｃ】図１ｃは、２つの荷重を駆動する、閉ループの一次油圧回路を２組備えた本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、それぞれの一次油圧回路の第１の油圧容積機器を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できる構成を示す図である。
【図２ａ】図２ａは、ウインチを駆動する、閉ループの一次油圧回路を備えた本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、第４の油圧容積機器を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できる構成を示す図である。
【図２ｂ】図２ｂは、図２ａに示した油圧ドライブシステムの別の実施形態を示す図である。
【図２ｃ】図２ｃは、図２ａに示した本発明の油圧ドライブシステムの実施形態を用いて走行用ドライブを駆動する構成を示す図である。
【図２ｄ】図２ｄは、２つの荷重を駆動する、閉ループの一次油圧回路を２組備えた本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、第４の油圧容積機器を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できる構成を示す図である。
【図２ｅ】図２ｅは、図２ｄに示した油圧ドライブシステムに加えてさらなる荷重を駆動する油圧回路をさらに含む、本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態を示す図である。
【図３ａ】図３ａは、開ループの一次油圧回路を用いてウインチを駆動する本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、一次油圧回路の第１の油圧容積機器を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できる構成を示す図である。
【図３ｂ】図３ｂは、２つのウインチを駆動する、１つの第１の油圧容積機器により作動油が供給される開ループの一次油圧回路を２組備えた本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、第１の油圧容積機器を介して高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できる構成を示す図である。
【図４】図４は、第１の被駆動装置を駆動する、開ループの一次油圧回路と高圧アキュムレータにエネルギを蓄積できる第４の油圧容積機器とを備えた本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、さらなる荷重を駆動する油圧回路をさらに備えた構成を示す図である。
【図５ａ】図５ａは、クレーンを駆動する本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、油圧ドライブシステムがウインチを駆動するためのエネルギ回収部と、旋回ギア及びラフィングギアを駆動する２組の油圧回路とをさらに備えた構成を示す図である。
【図５ｂ】図５ｂは、クレーンを駆動する本発明の油圧ドライブシステムの一実施形態であり、油圧ドライブシステムが２つのウインチを駆動するためのエネルギ回収部と、ラフィングギア及び旋回ギアを駆動する２組の油圧回路とをさらに備えた構成を示す図である。
【図６ａ】図６ａは、ウインチを駆動する本発明の油圧ドライブシステムのさらに別の実施形態であり、ドライブユニットが並列に接続されたモータを備えている構成を示す図である。
【図６ｂ】図６ｂは、ウインチを駆動する本発明の油圧ドライブシステムのさらに別の実施形態であり、ドライブユニット並びに第１及び第４の油圧容積機器が二重に設けられた構成を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の油圧容積機器（１）及び第２の油圧容積機器（２）を含む一次油圧回路を介して前記被駆動装置（６）を駆動できるドライブユニット（１０）と、
機械エネルギを伝達するために前記被駆動装置（６）に接続可能であるか又は接続されている第３の油圧容積機器（３）と、
前記第３の油圧容積機器（３）に油圧連通しているか又は油圧連通可能である高圧アキュムレータ（５）とを備えた被駆動装置（６）を駆動する油圧ドライブシステムであって、
前記高圧アキュムレータ（５）は、機械エネルギを伝達するために前記ドライブユニット（１０）に接続されているか又は接続可能である油圧容積機器によりエネルギを蓄積することができる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記高圧アキュムレータ（５）は、前記第１の油圧容積機器（１）によりエネルギを蓄積することができる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項３】
請求項１に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
第４の油圧容積機器（４）をさらに備え、
前記高圧アキュムレータ（５）は、前記第４の油圧容積機器（４）を介してエネルギを蓄積することができる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項４】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記高圧アキュムレータ（５）は、油圧ポンプとして動作する前記第３の油圧容積機器（３）を介してエネルギを蓄積することができる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項５】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記高圧アキュムレータ（５）へのエネルギの蓄積に用いる油圧容積機器は、油圧リザーバ（９）に連通しているか又は連通可能である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項６】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第３の油圧容積機器（３）は、油圧モータとして動作し、前記高圧アキュムレータ（５）を介して駆動することができる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項７】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第１及び／又は第４の油圧容積機器は、油圧モータとして動作し、前記高圧アキュムレータ（５）を介して駆動することができる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項８】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第１の油圧容積機器（１）は油圧モータとして動作可能であり、
前記第２の油圧容積機器（２）は油圧ポンプとして動作可能であり、
上記のように動作した場合、前記第２の油圧容積機器（２）が前記第１の油圧容積機器（１）を駆動する
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項９】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第１及び第２の油圧容積機器は、閉ループの油圧回路を形成している
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１０】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第２の油圧容積機器（２）及び前記第３の油圧容積機器（３）のシャフトは、機械エネルギを伝達するため、前記被駆動装置（６）のドライブシャフトに接続可能であるか又は接続されている
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第２及び第３の油圧容積機器のシャフトは、直接又はトランスミッション（１７）を介して接続されている
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１２】
請求項１０に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第２及び／又は第３の油圧容積機器のシャフトは、少なくとも１つのクラッチ（５５）を介して前記被駆動装置（６）のドライブシャフトに接続可能である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１３】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記ドライブユニット（１０）の出力軸は、機械エネルギを伝達するため、前記第１及び／又は第４の油圧容積機器のドライブシャフトに接続可能であるか又は接続されている
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第１及び第４の油圧容積機器のドライブシャフトは、少なくとも２つのクラッチ（５１，５２）を介して前記ドライブユニットのドライブシャフトに個別に接続可能である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記ドライブユニット（１０）は、トランスミッション（８）を介して前記第１及び／又は第４の油圧容積機器のドライブシャフトを駆動する
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１６】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
少なくとも１つのさらなる被駆動装置（６３）が前記ドライブユニット（１０）により駆動される
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記さらなる被駆動装置（６３）は、油圧ポンプ（５９）を備えた油圧回路を介して駆動され、
前記油圧ポンプは前記ドライブユニット（１０）により駆動される
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１８】
請求項１６又は１７に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記さらなる被駆動装置（６３）又は前記さらなる被駆動装置（６３）を駆動する前記油圧ポンプ（５９）は、前記第１及び／又は第４の油圧容積機器から独立した少なくとも１つのクラッチ（５４）を介して前記ドライブユニット（１０）に接続可能である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１９】
請求項１６〜１８のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記さらなる被駆動装置（６３）又は前記さらなる被駆動装置（６３）を駆動する前記油圧ポンプは、機械エネルギを伝達するために、少なくとも１つのクラッチを介して、前記第１及び／又は第４の油圧容積機器に接続可能である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２０】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記ドライブユニット（１０）は、内燃機関又は電気モータを含んでいる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２１】
請求項２０に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記ドライブユニットは、１つのモータ又はトランスミッションを並列に駆動する複数のモータ（１０，１００）を含んでいる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２２】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第１及び／又は第２の油圧容積機器は、容量が可変である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２３】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第３及び／又は第４の油圧容積機器は、容量が可変である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２４】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第１及び／又は第２の油圧容積機器は、２方向に給送可能である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２５】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第３及び／又は第４の油圧容積機器は、２方向に給送可能である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２６】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
２つの被駆動装置が設けられ、そのドライブシステムは、それぞれが第１、第２及び第３の油圧容積機器を有し、
前記第１の油圧容積機器（１，２１）は、機械エネルギを伝達するため、前記ドライブユニット（１０）に接続可能であるか又は接続されており、
前記第２の油圧容積機器（２，２２）及び前記第３の油圧容積機器（３，２３）は、機械エネルギを伝達するため、それぞれ前記被駆動装置に接続可能であるか又は接続されており、
前記第１の油圧容積機器（１，２１）は、それぞれ前記第２の油圧容積機器（２，２２）に油圧連通しているか又は油圧連通可能であり、
前記高圧アキュムレータ（５）は、前記第３の油圧容積機器（３，２３）に油圧連通しているか又は油圧連通可能である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２７】
請求項２６に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記高圧アキュムレータ（５）は、前記２つの第１の油圧容積機器（１，２１）の一方又は両方によりエネルギを蓄積することができる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２８】
請求項２６に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
第４の油圧容積機器（４）をさらに備え、
前記高圧アキュムレータ（５）は、前記第４の油圧容積機器（４）を介してエネルギを蓄積することができる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２９】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記エネルギの蓄積及び前記システムの作業機能を制御する制御部をさらに備えたことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項３０】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
クレーンを駆動する
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項３１】
請求項３０に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記被駆動装置（６）はウインチであり、前記ウインチは巻上ウインチを含む
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項３２】
請求項１〜２９のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
リーチスタッカー又はホイールローダーを含む移動式車両を駆動する
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項３３】
請求項３２に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記被駆動装置（６）は走行用ドライブである
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項３４】
請求項１〜３１のいずれかに記載の油圧ドライブシステムを備えたクレーン。
【請求項３５】
請求項１〜２９、３２及び３３のいずれかに記載の油圧ドライブシステムを備えた移動式車両であり、
前記移動式車両はリーチスタッカー又はホイールローダーを含む
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項３６】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムの動作方法であって、
前記被駆動装置（６）を駆動するために前記ドライブユニット（１０）の動力が不要であるか又は該動力の全てが必要でない場合、前記高圧アキュムレータ（５）は、第３の油圧容積機器（３）を介して前記被駆動装置（６）の運動エネルギを変換することによりエネルギが蓄積される、且つ／又は、機械エネルギを伝達するために前記ドライブユニット（１０）に接続されているか若しくは接続可能である油圧容積機器を介してエネルギが蓄積される
ことを特徴とする方法。
【請求項３７】
請求項３６に記載の方法において、
前記高圧アキュムレータ（５）へのエネルギの蓄積は、前記被駆動装置（６）の停止時に行われる
ことを特徴とする方法。
【請求項３８】
請求項３６又は３７に記載の方法において、
前記被駆動装置（６）は、前記高圧アキュムレータ（５）からの油圧エネルギを前記第３の油圧容積機器（３）を介して変換することにより駆動される
ことを特徴とする方法。
【請求項３９】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、
前記高圧アキュムレータ（５）からの油圧エネルギを前記第１及び／又は第４の油圧容積機器を介して変換することにより、機械エネルギがさらなる荷重に供給される
ことを特徴とする方法。
【請求項４０】
油圧ポンプ（１）及び油圧モータ（２）を含む一次油圧駆動部を介して前記被駆動装置（６）を駆動できるドライブユニット（１０）と、
機械エネルギを伝達するために前記被駆動装置（６）に接続可能であるか又は接続されているさらなる第３の油圧容積機器（３）、並びに、前記さらなる第３の油圧容積機器（３）に油圧連通しているか又は油圧連通可能である高圧アキュムレータ（５）を含む二次油圧駆動部と、
制御部とを備えた被駆動装置（６）を駆動する油圧ドライブシステムであって、
前記一次油圧駆動部は一次制御下にあり、前記二次油圧駆動部は二次制御下にある
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項４１】
油圧ポンプ（１）及び油圧モータ（２）を含む一次油圧駆動部を介して前記被駆動装置（６）を駆動できるドライブユニット（１０）と、
機械エネルギを伝達するために前記被駆動装置（６）に接続可能であるか又は接続されているさらなる第３の油圧容積機器（３）、並びに、前記さらなる第３の油圧容積機器（３）に油圧連通しているか又は油圧連通可能である高圧アキュムレータ（５）を含む二次油圧駆動部とを備えた油圧ドライブシステムにより前記被駆動装置（６）を駆動する方法であって、
前記一次油圧駆動部は一次制御下にあり、前記二次油圧駆動部は二次制御下にある
ことを特徴とする方法。
【請求項１】
第１の油圧容積機器（１）及び第２の油圧容積機器（２）を含む一次油圧回路を介して前記被駆動装置（６）を駆動できるドライブユニット（１０）と、
機械エネルギを伝達するために前記被駆動装置（６）に接続可能であるか又は接続されている第３の油圧容積機器（３）と、
前記第３の油圧容積機器（３）に油圧連通しているか又は油圧連通可能である高圧アキュムレータ（５）とを備えた被駆動装置（６）を駆動する油圧ドライブシステムであって、
前記高圧アキュムレータ（５）は、機械エネルギを伝達するために前記ドライブユニット（１０）に接続されているか又は接続可能である油圧容積機器によりエネルギを蓄積することができる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２】
請求項１に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記高圧アキュムレータ（５）は、前記第１の油圧容積機器（１）によりエネルギを蓄積することができる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項３】
請求項１に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
第４の油圧容積機器（４）をさらに備え、
前記高圧アキュムレータ（５）は、前記第４の油圧容積機器（４）を介してエネルギを蓄積することができる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項４】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記高圧アキュムレータ（５）は、油圧ポンプとして動作する前記第３の油圧容積機器（３）を介してエネルギを蓄積することができる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項５】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記高圧アキュムレータ（５）へのエネルギの蓄積に用いる油圧容積機器は、油圧リザーバ（９）に連通しているか又は連通可能である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項６】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第３の油圧容積機器（３）は、油圧モータとして動作し、前記高圧アキュムレータ（５）を介して駆動することができる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項７】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第１及び／又は第４の油圧容積機器は、油圧モータとして動作し、前記高圧アキュムレータ（５）を介して駆動することができる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項８】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第１の油圧容積機器（１）は油圧モータとして動作可能であり、
前記第２の油圧容積機器（２）は油圧ポンプとして動作可能であり、
上記のように動作した場合、前記第２の油圧容積機器（２）が前記第１の油圧容積機器（１）を駆動する
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項９】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第１及び第２の油圧容積機器は、閉ループの油圧回路を形成している
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１０】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第２の油圧容積機器（２）及び前記第３の油圧容積機器（３）のシャフトは、機械エネルギを伝達するため、前記被駆動装置（６）のドライブシャフトに接続可能であるか又は接続されている
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第２及び第３の油圧容積機器のシャフトは、直接又はトランスミッション（１７）を介して接続されている
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１２】
請求項１０に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第２及び／又は第３の油圧容積機器のシャフトは、少なくとも１つのクラッチ（５５）を介して前記被駆動装置（６）のドライブシャフトに接続可能である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１３】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記ドライブユニット（１０）の出力軸は、機械エネルギを伝達するため、前記第１及び／又は第４の油圧容積機器のドライブシャフトに接続可能であるか又は接続されている
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第１及び第４の油圧容積機器のドライブシャフトは、少なくとも２つのクラッチ（５１，５２）を介して前記ドライブユニットのドライブシャフトに個別に接続可能である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記ドライブユニット（１０）は、トランスミッション（８）を介して前記第１及び／又は第４の油圧容積機器のドライブシャフトを駆動する
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１６】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
少なくとも１つのさらなる被駆動装置（６３）が前記ドライブユニット（１０）により駆動される
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１７】
請求項１６に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記さらなる被駆動装置（６３）は、油圧ポンプ（５９）を備えた油圧回路を介して駆動され、
前記油圧ポンプは前記ドライブユニット（１０）により駆動される
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１８】
請求項１６又は１７に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記さらなる被駆動装置（６３）又は前記さらなる被駆動装置（６３）を駆動する前記油圧ポンプ（５９）は、前記第１及び／又は第４の油圧容積機器から独立した少なくとも１つのクラッチ（５４）を介して前記ドライブユニット（１０）に接続可能である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項１９】
請求項１６〜１８のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記さらなる被駆動装置（６３）又は前記さらなる被駆動装置（６３）を駆動する前記油圧ポンプは、機械エネルギを伝達するために、少なくとも１つのクラッチを介して、前記第１及び／又は第４の油圧容積機器に接続可能である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２０】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記ドライブユニット（１０）は、内燃機関又は電気モータを含んでいる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２１】
請求項２０に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記ドライブユニットは、１つのモータ又はトランスミッションを並列に駆動する複数のモータ（１０，１００）を含んでいる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２２】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第１及び／又は第２の油圧容積機器は、容量が可変である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２３】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第３及び／又は第４の油圧容積機器は、容量が可変である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２４】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第１及び／又は第２の油圧容積機器は、２方向に給送可能である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２５】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記第３及び／又は第４の油圧容積機器は、２方向に給送可能である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２６】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
２つの被駆動装置が設けられ、そのドライブシステムは、それぞれが第１、第２及び第３の油圧容積機器を有し、
前記第１の油圧容積機器（１，２１）は、機械エネルギを伝達するため、前記ドライブユニット（１０）に接続可能であるか又は接続されており、
前記第２の油圧容積機器（２，２２）及び前記第３の油圧容積機器（３，２３）は、機械エネルギを伝達するため、それぞれ前記被駆動装置に接続可能であるか又は接続されており、
前記第１の油圧容積機器（１，２１）は、それぞれ前記第２の油圧容積機器（２，２２）に油圧連通しているか又は油圧連通可能であり、
前記高圧アキュムレータ（５）は、前記第３の油圧容積機器（３，２３）に油圧連通しているか又は油圧連通可能である
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２７】
請求項２６に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記高圧アキュムレータ（５）は、前記２つの第１の油圧容積機器（１，２１）の一方又は両方によりエネルギを蓄積することができる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２８】
請求項２６に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
第４の油圧容積機器（４）をさらに備え、
前記高圧アキュムレータ（５）は、前記第４の油圧容積機器（４）を介してエネルギを蓄積することができる
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項２９】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記エネルギの蓄積及び前記システムの作業機能を制御する制御部をさらに備えたことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項３０】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
クレーンを駆動する
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項３１】
請求項３０に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記被駆動装置（６）はウインチであり、前記ウインチは巻上ウインチを含む
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項３２】
請求項１〜２９のいずれかに記載の油圧ドライブシステムにおいて、
リーチスタッカー又はホイールローダーを含む移動式車両を駆動する
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項３３】
請求項３２に記載の油圧ドライブシステムにおいて、
前記被駆動装置（６）は走行用ドライブである
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項３４】
請求項１〜３１のいずれかに記載の油圧ドライブシステムを備えたクレーン。
【請求項３５】
請求項１〜２９、３２及び３３のいずれかに記載の油圧ドライブシステムを備えた移動式車両であり、
前記移動式車両はリーチスタッカー又はホイールローダーを含む
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項３６】
前記請求項のいずれかに記載の油圧ドライブシステムの動作方法であって、
前記被駆動装置（６）を駆動するために前記ドライブユニット（１０）の動力が不要であるか又は該動力の全てが必要でない場合、前記高圧アキュムレータ（５）は、第３の油圧容積機器（３）を介して前記被駆動装置（６）の運動エネルギを変換することによりエネルギが蓄積される、且つ／又は、機械エネルギを伝達するために前記ドライブユニット（１０）に接続されているか若しくは接続可能である油圧容積機器を介してエネルギが蓄積される
ことを特徴とする方法。
【請求項３７】
請求項３６に記載の方法において、
前記高圧アキュムレータ（５）へのエネルギの蓄積は、前記被駆動装置（６）の停止時に行われる
ことを特徴とする方法。
【請求項３８】
請求項３６又は３７に記載の方法において、
前記被駆動装置（６）は、前記高圧アキュムレータ（５）からの油圧エネルギを前記第３の油圧容積機器（３）を介して変換することにより駆動される
ことを特徴とする方法。
【請求項３９】
前記請求項のいずれかに記載の方法において、
前記高圧アキュムレータ（５）からの油圧エネルギを前記第１及び／又は第４の油圧容積機器を介して変換することにより、機械エネルギがさらなる荷重に供給される
ことを特徴とする方法。
【請求項４０】
油圧ポンプ（１）及び油圧モータ（２）を含む一次油圧駆動部を介して前記被駆動装置（６）を駆動できるドライブユニット（１０）と、
機械エネルギを伝達するために前記被駆動装置（６）に接続可能であるか又は接続されているさらなる第３の油圧容積機器（３）、並びに、前記さらなる第３の油圧容積機器（３）に油圧連通しているか又は油圧連通可能である高圧アキュムレータ（５）を含む二次油圧駆動部と、
制御部とを備えた被駆動装置（６）を駆動する油圧ドライブシステムであって、
前記一次油圧駆動部は一次制御下にあり、前記二次油圧駆動部は二次制御下にある
ことを特徴とする油圧ドライブシステム。
【請求項４１】
油圧ポンプ（１）及び油圧モータ（２）を含む一次油圧駆動部を介して前記被駆動装置（６）を駆動できるドライブユニット（１０）と、
機械エネルギを伝達するために前記被駆動装置（６）に接続可能であるか又は接続されているさらなる第３の油圧容積機器（３）、並びに、前記さらなる第３の油圧容積機器（３）に油圧連通しているか又は油圧連通可能である高圧アキュムレータ（５）を含む二次油圧駆動部とを備えた油圧ドライブシステムにより前記被駆動装置（６）を駆動する方法であって、
前記一次油圧駆動部は一次制御下にあり、前記二次油圧駆動部は二次制御下にある
ことを特徴とする方法。
【図１ａ】
【図１ｂ】
【図１ｃ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図２ｄ】
【図２ｅ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【図１ｂ】
【図１ｃ】
【図２ａ】
【図２ｂ】
【図２ｃ】
【図２ｄ】
【図２ｅ】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５ａ】
【図５ｂ】
【図６ａ】
【図６ｂ】
【公開番号】特開２００９−１３３４７９（Ｐ２００９−１３３４７９Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００８−２４８２７４（Ｐ２００８−２４８２７４）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（５０１１９０５４９）リープヘル−ヴェルク ネンツィング ゲーエムベーハー (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４８２７４（Ｐ２００８−２４８２７４）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（５０１１９０５４９）リープヘル−ヴェルク ネンツィング ゲーエムベーハー (11)
【Ｆターム（参考）】
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