特許 7523933 流体静力学的なリニア駆動システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-19

(45)【発行日】2024-07-29

(54)【発明の名称】流体静力学的なリニア駆動システム

(51)【国際特許分類】

   F15B 11/028 20060101AFI20240722BHJP

【ＦＩ】

F15B11/028 F

【請求項の数】 11

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020060120

(22)【出願日】2020-03-30

(65)【公開番号】P2020183806

(43)【公開日】2020-11-12

【審査請求日】2023-03-07

(31)【優先権主張番号】10 2019 110 917.5

(32)【優先日】2019-04-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】501317630

【氏名又は名称】カウテックス マシーネンバウ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＫＡＵＴＥＸ ＭＡＳＣＨＩＮＥＮＢＡＵ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100191835

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真介

(72)【発明者】

【氏名】アルント・ヴェレンベルク

(72)【発明者】

【氏名】ミンカ・チェコルスキー・オルロフ

【審査官】北村 一

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－０３８７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特公昭４８－０３０１１０（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０１５５９７５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１５Ｂ １１／００－１１／２２；２１／１４

Ｂ２２Ｄ １７／２６

Ｂ２９Ｃ ４５／００

Ｂ２９Ｃ ４９／５６

Ｂ２１Ｄ ２４／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体静力学的なリニア駆動システム（１）において、
－第１の液圧作用面（４）と第１の液体ポート（６）とを有する単動シリンダ（２）であって、前記第１の液体ポート（６）を介して、前記第１の液圧作用面（４）は、前記単動シリンダ（２）の伸長方向（８）に作動液（７）で加圧可能である、単動シリンダ（２）と、
－大きさが一致する第２の液圧作用面（１３）および第３の液圧作用面（１４）と、第２の液体ポート（１５）および第３の液体ポート（１６）とを有する両ロッドシリンダ（９）であって、前記第２の液圧作用面（１３）は、前記第２の液体ポート（１５）を介して、前記伸長方向（８）に、かつ前記第３の液圧作用面（１４）は、前記第３の液体ポート（１６）を介して、前記伸長方向（８）とは逆向きの収縮方向（１７）に、前記作動液（７）で加圧可能である、両ロッドシリンダ（９）と、
を備え、
－前記単動シリンダ（２）の前記第１の液圧作用面（４）は、前記両ロッドシリンダ（９）の液圧作用式の前記第２の液圧作用面（１３）または前記第３の液圧作用面（１４）よりも大きく、さらに、
－前記作動液（７）の体積流を供給するための、第１の圧力ポート（２１）および第２の圧力ポート（２２）を有する第１の液圧ポンプ（１９）であって、前記第１の圧力ポート（２１）と前記第２の圧力ポート（２２）との間の体積流の流れ方向（２３．１，２３．２）が逆転可能である、第１の液圧ポンプ（１９）と、
－前記両ロッドシリンダ（９）と前記第１の液圧ポンプ（１９）とを有する、予圧下にある閉じた液圧回路（１８）であって、前記第１の圧力ポート（２１）は、前記第２の液体ポート（１５）に、かつ前記第２の圧力ポート（２２）は、前記第３の液体ポート（１６）に、それぞれ流体連通されている、液圧回路（１８）と、
－周囲へ向けて開いた、前記作動液（７）のための補償容器（３０）であって、該補償容器（３０）は、前記単動シリンダ（２）の前記第１の液体ポート（６）に流体連通されている、補償容器（３０）と、
－前記補償容器（３０）と前記単動シリンダ（２）との間の流体連通部に設けられた第１の遮断機構（３３）であって、該第１の遮断機構（３３）は、双方向での前記作動液の通流を可能にする、第１の遮断機構（３３）と、
－前記作動液（７）の体積流を一時的に供給するように調整された、低圧ポート（２７）と高圧ポート（２８）を有する第２の液圧ポンプ（２６）であって、前記低圧ポート（２７）は、前記補償容器（３０）に流体連通されており、前記高圧ポート（２８）は、前記単動シリンダ（２）の前記第１の液体ポート（６）に流体連通されている、第２の液圧ポンプ（２６）と、
－前記単動シリンダ（２）と前記両ロッドシリンダ（９）との間の機械的な連結部材と、を備える、流体静力学的なリニア駆動システム（１）。

【請求項2】

流体静力学的なリニア駆動システム（１）において、
－シリンダチューブ（４３）を有するシリンダと、該シリンダチューブ（４３）を一端面で閉鎖するシリンダベース（４４）と、反対の側の端面に配置されたピストンロッドガイド（４５）と、
－前記シリンダベース（４４）から前記シリンダチューブ（４３）内へと延在するガイドピン（４８）と、該ガイドピン（４８）を包囲する環状のピストン（４７）と、前記ガイドピン（４８）を包囲する中空室（４９）を有するピストンロッド（４６）と、
－第１の液圧作用面（４）であって、該第１の液圧作用面（４）は、前記シリンダベース（４４）に面する環状の第１のピストン面（４７．１）によって形成されるとともに、前記環状のピストン（４７）と前記シリンダベース（４４）との間の第１のシリンダ室（５）を端面側で画定する、第１の液圧作用面（４）と、
－第２の液圧作用面（１３）であって、該第２の液圧作用面（１３）は、前記ピストンロッド（４６）内に設けられた前記中空室（４９）の部分表面（５０）によって形成されるとともに、前記ガイドピン（４８）の端面に対向する、第２の液圧作用面（１３）と、
－第３の液圧作用面（１４）であって、該第３の液圧作用面（１４）は、前記ピストンロッドガイド（４５）に面する環状の第２ピストン面（４７．２）によって形成されるとともに、前記環状のピストン（４７）と前記ピストンロッドガイド（４５）との間の第２のシリンダ室（５１）を端面側で画定し、前記第２の液圧作用面（１３）と前記第３の液圧作用面（１４）とは、大きさが一致する、第３の液圧作用面（１４）と、
－第１の液体ポート（６）であって、該第１の液体ポート（６）を介して、前記第１の液圧作用面（４）は、前記シリンダの伸長方向（８）に作動液（７）で加圧可能である、第１の液体ポート（６）と、
－第２の液体ポート（１５）および第３の液体ポート（１６）であって、前記第２の液圧作用面（１３）は、前記第２の液体ポート（１５）を介して、前記伸長方向（８）に、かつ前記第３の液圧作用面（１４）は、前記第３の液体ポート（１６）を介して、前記伸長方向（８）とは逆向きの収縮方向（１７）に、前記作動液（７）で加圧可能である、第２の液体ポート（１５）および第３の液体ポート（１６）と、
を備え、
－前記第１の液圧作用面（４）は、前記第２の液圧作用面（１３）または前記第３の液圧作用面（１４）よりも大きく、さらに、
－前記作動液（７）の体積流を供給するための、第１の圧力ポート（２１）および第２の圧力ポート（２２）を有する第１の液圧ポンプ（１９）であって、前記第１の圧力ポート（２１）と前記第２の圧力ポート（２２）との間の体積流の流れ方向（２３．１，２３．２）が逆転可能である、第１の液圧ポンプ（１９）と、
－前記第１の液圧ポンプ（１９）を有する、予圧下にある閉じた液圧回路（１８）であって、前記第１の圧力ポート（２１）は、前記第２の液体ポート（１５）に、かつ前記第２の圧力ポート（２２）は、前記第３の液体ポート（１６）に、それぞれ流体連通されている、液圧回路（１８）と、
－周囲へ向けて開いた、前記作動液（７）のための補償容器（３０）であって、該補償容器（３０）は、前記第１の液体ポート（６）に流体連通されている、補償容器（３０）と、
－前記補償容器（３０）と前記シリンダの前記第１の液体ポート（６）との間の流体連通部に設けられた第１の遮断機構（３３．１）であって、該第１の遮断機構（３３．１）は、双方向での前記作動液の通流を可能にする、第１の遮断機構（３３．１）と、
－前記作動液（７）の体積流を一時的に供給するように調整された、低圧ポート（２７）と高圧ポート（２８）を有する第２の液圧ポンプ（２６）であって、前記低圧ポート（２７）は、前記補償容器（３０）に流体連通されており、前記高圧ポート（２８）は、前記シリンダの前記第１の液体ポート（６）に流体連通されている、第２の液圧ポンプ（２６）と、
を備える、流体静力学的なリニア駆動システム（１）。

【請求項3】

－前記第２の液圧ポンプ（２６）の前記高圧ポート（２８）は、前記第１の液圧ポンプ（１９）の前記第２の圧力ポート（２２）に流体連通されており、
－前記第１の液圧ポンプ（１９）と前記第２の液圧ポンプ（２６）との間の前記流体連通部に逆止弁（４０）が配置されていて、前記第２の液圧ポンプ（２６）の方へ向かう前記作動液（７）の逆流が遮断されており、
－前記第１の圧力ポート（２１）と前記第１の液体ポート（６）との間の流体連通部（３８）と、該流体連通部（３８）に設けられた第２の遮断機構（３９）とを備える、
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の流体静力学的なリニア駆動システム（１）。

【請求項4】

前記第１の液圧ポンプ（１９）および／または前記第２の液圧ポンプ（２６）の吐出量および／または駆動回転数が可変であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の流体静力学的なリニア駆動システム（１）。

【請求項5】

前記第１の液圧ポンプ（１９）の前記第１の圧力ポート（２１）および前記第２の圧力ポート（２２）、および／または前記第２の液圧ポンプ（２６）の前記高圧ポート（２８）が、蓄圧器に接続されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の流体静力学的なリニア駆動システム（１）。

【請求項6】

前記第１の遮断機構（３３；３３．１）および／または前記第２の遮断機構（３９）が、遮断弁として構成されていることを特徴とする、請求項３に記載の流体静力学的なリニア駆動システム（１）。

【請求項7】

前記予圧が、周囲圧力よりも高いことを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の流体静力学的なリニア駆動システム（１）。

【請求項8】

前記予圧が、５ｂａｒ～５０ｂａｒであることを特徴とする、請求項７に記載の流体静力学的なリニア駆動システム。

【請求項9】

前記補償容器（３０）と前記第１の液体ポート（６）との間の流体連通部に絞りが配置されていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項に記載の流体静力学的なリニア駆動システム（１）。

【請求項10】

前記単動シリンダ（２）が、プランジャシリンダであることを特徴とする、請求項１に記載の流体静力学的なリニア駆動システム（１）。

【請求項11】

各々の前記第１の遮断機構（３３；３３．１）および前記第２の遮断機構（３９）、および各々の前記第１の液圧ポンプ（１９）および前記第２の液圧ポンプ（２６）のための制御装置を備え、該制御装置は、前記流体静力学的なリニア駆動システム（１）がクイックモーションでは前記伸長方向（８）および前記収縮方向（１７）で運転可能であるとともに、パワーモーションでは前記伸長方向（８）で運転可能であるように調整されていることを特徴とする、請求項３又は６に記載の流体静力学的なリニア駆動システム（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特にブロー成形設備の型締めユニットのための流体静力学的なリニア駆動システムに関する。

【背景技術】

【0002】

流体静力学的なリニア駆動システムは、さらに、たとえば液圧プレス、深絞り機または射出成形機にも使用される。この種の機械は、通常、複数の運動プロセスを有する。これらの運動プロセスのうちの１つは、いわゆるパワーモーションであり、パワーモーションでは、加工されるべき工作物または動かされるべき部品に比較的低い速度で大きな力が加えられる。別の１つの運動ロセスは、いわゆるクイックモーションであり、クイックモーションにおいては比較的小さな力が加えられるが、クイックモーションは、比較的迅速な動きを可能にする。

【0003】

この種のリニア駆動システムは、たとえば、独国特許出願公開第１０２０１６１１３８８２号明細書において公知である。この公知のリニア駆動システムは、電動機によって駆動される、流れ方向を逆転可能な液圧ポンプを有する。液圧ポンプは、マスタシリンダとして第１の単ロッドシリンダを有する閉じた流体回路において作動液の可変の体積流を供給するために用いられる。単ロッドシリンダのロッド側の環状のピストン面は、ピストン側のピストン面よりも小さい。閉じた液圧回路は、その周囲に対して閉鎖されているとともに、運転時には、周囲に対する過圧を有する。この過圧は、予圧源によって自体公知の方法で生成される。単ロッドシリンダが伸縮方向に運動する際の単ロッドシリンダの様々な容積を補償するために、駆動システムは補償容器を必要とする。補償容器は、好適には、第２の単ロッドシリンダとして構成されており、第２の単ロッドシリンダのシリンダ室は、ピストン側で、周囲へ向けて開いていて、その環状面は、マスタシリンダのピストン面と環状面との間の差に相応する。両単ロッドシリンダのピストンロッドは、機械的に連結されている。補償容器として働く第２のシリンダの環状室とマスタシリンダの環状室との間の接続ラインには、２ポート２位置方向制御弁が配置されている。補償容器として働く第２のシリンダの環状室とマスタシリンダのピストン室との間の別の接続ラインには、別の２ポート２位置方向制御弁が配置されている。パワーモーションでマスタシリンダを伸縮するために、両単ロッドシリンダの両環状室の間の２ポート２位置方向制御弁が開弁される一方、別の２ポート２位置方向制御弁は、遮断されている。クイックモーションでマスタシリンダを伸縮するために、単ロッドシリンダの両環状室の間の２ポート２位置方向制御弁が遮断される一方、別の２ポート２位置方向制御弁は、開弁されている。

【0004】

単ロッドシリンダとして構成された補償容器では、つまるところ、クイックモーションでのメインシリンダの伸縮運動が、常に、補償容器として働く第２のシリンダの抵抗に抗して行われ、これにより、パワーモーションでの大きな力と同時にクイックモーションでの高い移動速度を実現することができない。クイックモーションまたはパワーモーションで駆動システムを運転するには、さらに２つの２ポート２位置方向制御弁が必須である。

【0005】

特許第４６１４５４４号公報は、３面シリンダを有する流体静力学的なリニア駆動システムを開示しており、その流体静力学的なリニア駆動システムには、パワーモーションのための１つの液圧作用面とスピーディーモーションのための２つの液圧作用面とが設けられている。クイックモーションでの３面シリンダの伸縮は、スピーディーモーションのための両液圧作用面によって行われ、両液圧作用面は、液圧ポンプを有する閉じた液圧回路を介して、選択的に加圧することができる。パワーモーションのための液圧作用面に対応付けられたシリンダ室には、クイックモーションでの伸長時に、予圧がかけられた補償容器を介して流体が充填される。パワーモーションでは、このシリンダ室は、吸込側でタンクに接続されたポンプと、予圧がかけられた補償容器とに流体連通されている。同時に、予圧がかけられた補償容器の圧力は、伸長方向とは逆向きに、スピーディーモーションのための両液圧作用面のうちの１つに作用する。

【0006】

独国特許出願公開第１０２０１００５１１４０号明細書は、プレスフレームを有する、絞りプレス用のリニア駆動システムを開示している。プレスフレームには、上型を支持するラムと、ダイクッションプレートを有するダイクッションとが支持されており、絞りクッションプレートには、工作物押さえが支持されている。ダイクッションプレートは、ラムに、支柱を介して機械的に連結されている。工具押さえを液圧駆動式に上下動させるための工具押さえの動作を加速するために、スピーディーモーションシリンダが設けられている。さらに、ダイクッションプレートに支持された、プランジャとして構成されたクランプシリンダが設けられており、クランプシリンダは、ダイクッションプレートに対して相対的に工作物押さえを動かして力を加えるために用いられる。クランプシリンダのピストンとスピーディーモーションシリンダのピストンとが連結されている。前加速プロセスのために、押さえに上型を載置する直前に、スピーディーモーションシリンダが、押さえとクランプシリンダのピストンとをラムの運動方向に前加速することが設定されている。この場合、クランプシリンダチャンバが、遮断弁を通じて、予圧がかけられた低圧蓄圧器に接続されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】独国特許出願公開第１０２０１６１１３８８２号明細書

【文献】特許第４６１４５４４号公報

【文献】独国特許出願公開第１０２０１００５１１４０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

このような背景技術から出発して、本発明の根底を成す課題は、クイックモーションでのより高い伸縮速度、パワーモーションでのより強い力および低減されたエネルギ消費量と同時に、より簡単でよりコンパクトな構造を有する、リニア駆動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】

【0009】

この課題の解決手段は、クイックモーションでの伸縮運動が、パワーモーションでのみ圧力下にある作動液で加圧される比較的大きな液圧作用面から独立した、別個の液圧作用面によってもたらされるという思想に基づく。クイックモーションで比較的大きな液圧作用面が圧力下にある作動液に抗して作動するのではなく、シリンダ室から押し退けられるべき作動液が、周囲に対して開いた、つまり予圧がかけられない補償容器に供給される、またはシリンダ室に供給されるべき作動液が、補償容器から後吸込みされることによって、機械抵抗および液圧抵抗が低減される。しかし、パワーモーションでの伸長運動中には、これらの液圧作用面が相互作用し、これは、駆動システムのコンパクトな構造とともに高い力の生成に寄与する。

【0010】

具体的には、この課題は、独立請求項１および独立請求項２の特徴を有するリニア駆動システムによって解決される。

【0011】

請求項１に記載の構成によれば、クイックモーションでのシリンダの伸縮は、専ら、閉じた液圧回路に組み込まれた両ロッドシリンダによってもたらされる。クイックモーションでは、作動液による単動シリンダの第１の液圧作用面の加圧が遮断される。

【0012】

パワーモーションでのシリンダの伸長は、主として、第１の液圧作用面が伸長方向に作動液で加圧される単動シリンダによってもたらされる。ただし、単動シリンダは、伸長時に、第２の液圧作用面が伸長方向に同様に作動液で加圧される両ロッドシリンダによって補助される。単動シリンダと両ロッドシリンダとの間の機械的な連結は、特に、両シリンダのピストンロッドの間の連結部材を介して行われる。

【0013】

単動シリンダがプランジャタイプシリンダとも称されるプランジャシリンダであることによって、機械抵抗およびエネルギ消費量のさらなる低減が達成される。プランジャシリンダのピストンロッドは、同時にピストンとして用いられる。プランジャシリンダは、従来の単動シリンダよりも良好な機械効率を有する。

【0014】

独立請求項２に記載の構成は、独立請求項１に記載の構成の単動シリンダの液圧作用面と両ロッドシリンダの液圧作用面とが１つの構成部材に統合され、これにより、特にコンパクトな構造に寄与するシリンダ（以下、３面シリンダとも称される）を有する、リニア駆動システムに関する。

【0015】

クイックモーションでの３面シリンダの伸縮は、請求項１に記載の構成の場合と同様に、専ら、第２の液圧作用面または第３の液圧作用面が作動液で加圧されることによってもたらされる。クイックモーションでは、比較的大きな第１の液圧作用面の加圧が遮断される。

【0016】

パワーモーションでの３面シリンダの伸長は、主として、比較的大きな第１の液圧作用面が作動液で加圧されることによってもたらされる。しかも、伸長は、請求項１に記載の構成の場合のように、伸長方向での第２の液圧作用面の加圧によって補助される。

【0017】

第２の液圧ポンプの低圧ポートは、補償容器に流体連通されており、高圧ポートは、請求項１に記載の構成では、単動シリンダの第１の液体ポートに、または請求項２によれば、３面シリンダの第１の液体ポートに流体連通されている。

【0018】

第２の液圧ポンプの高圧ポートと第１の液体ポートとの間の流体連通は、直接に、または請求項３の特徴による本発明の一形態では、間接に行うことができる：
・直接の流体連通の場合、リニア駆動システムのクイックモーションで、第１の液圧作用面の加圧を、第２の液圧ポンプの停止だけで遮断することができる。遮断機構は、この好適な形態では、不要である。というのも、第２の液圧ポンプの高圧ポートが、単動シリンダまたは３面シリンダの第１の液体ポートにのみ流体連通されているからである。したがって、この形態は、リニア駆動システムの簡単でコンパクトな構造に寄与する。
・請求項３による発明の形態では、第２の液圧ポンプの高圧ポートは、第１の液圧ポンプの第２の圧力ポートを介して、第１の液体ポートに間接に流体連通されている。本発明のこのような形態では、逆止弁が、第２の液圧ポンプと第１の液圧ポンプとの流体連通部に配置されていて、第２の液圧ポンプの方へ向かう作動液の逆流が遮断されている。第１の液圧ポンプの第１の圧力ポートと第１の液体ポートとの間に、第２の遮断機構を有する流体連通部が設けられている。この遮断機構によって、リニア駆動システムのクイックモーションで、第１の液圧作用面の加圧が遮断される。リニア駆動システムのパワーモーションでは、開いた遮断機構を介して、第１の液圧作用面が作動液で加圧される。

【0019】

請求項３に記載の発明の形態では、第２の液圧ポンプは、第１の液圧ポンプよりも弱く設計することができる。というのも、第２の液圧ポンプは、原則として、付加的な体積の作動液を供給するだけでよく、その一方で、圧力上昇は、主として第１の液圧ポンプを介して行われるからである。しかも当然ながら、請求項３に記載の構成では、相応により強く設計された第２の液圧ポンプが、パワーモーションでの圧力上昇に極めて大きく寄与することもできる。付加的に、請求項３に記載の構成では、第２の液圧ポンプは、閉じた液圧回路内の油漏れを補償するとともに、閉じた液圧回路に予圧をかけることができる。

【0020】

パワーモーションまたはクイックモーションでのリニア駆動システムの速度および力を制御するために、本発明の好適な一形態では、第１の液圧ポンプおよび／または第２の液圧ポンプが、作動液の可変の体積流を供給する。そのために、請求項４の特徴によれば、第１の液圧ポンプおよび／または第２の液圧ポンプの吐出量および／または駆動速度が可変であってよい。

【0021】

液圧ポンプの駆動は、たとえば、回転数および回転方向が可変である電動機を介して行われ、これにより、体積流量および流れ方向が変化させられる。駆動が回転数一定の電動機を介して行われる場合には、体積流量を変化させるために、液圧ポンプの吐出量が可変であってよい。吐出量は、可変容量ポンプの場合には、たとえば斜板の調整によって無段階に変化させられる。ゼロ位置を通過して斜板が調整されると、体積流の流れ方向が変わるので、流れ方向が逆転するとともに、可変容量ポンプの高圧側と低圧側とが切り替わる。全体効率が最適化された特に省エネの運転は、好適には、電動機の回転数の変化と可変容量ポンプの吐出量の変化との組合せによって達成される。

【0022】

本発明の好適な一形態では、第１の液圧ポンプおよび／または第２の液圧ポンプの圧力ポートが、蓄圧器に接続されている。ポートへの接続は、圧力ポートから蓄圧器の方へ向かう逆流を阻止する逆止弁を介して行われる。圧力ポートに圧力容器内よりも低い圧力が作用すると、逆止弁が開弁する。したがって、蓄圧器によって、リニア駆動システムの動特性を改善する、かつ／またはエネルギを節約することができる。

【0023】

第１の液圧ポンプの圧力ポートが蓄圧器に接続されている場合には、蓄圧器は、同時に閉じた液圧回路のための予圧源として用いることができる。しかし、予圧は、主として液圧ポンプによって生成される。

【0024】

閉じた液圧回路内の予圧は、周囲圧力よりも高い。周囲圧力とは、リニア駆動システムの設置場所で作用する空気の静圧である。平均的な雰囲気の空気圧（大気圧）は、基準通りだと約１ｂａｒである。予圧は、５ｂａｒ～５０ｂａｒ、好適には１０ｂａｒ～２５ｂａｒである。

【0025】

液圧ラインに設けられた遮断機構は、作動液の体積流を遮断するまたは解放するために用いられる。遮断機構は、好適には遮断弁、特に２ポート２位置方向制御弁である。２ポート２位置方向制御弁は、２つのポートと２つの切換位置とを有する。第１の閉じた切換位置では、２ポート２位置方向制御弁を通る通流は遮断されており、第２の開いた切換位置では、２ポート２位置方向制御弁を通る通流は解放されている。

【0026】

単動シリンダの減圧段階で補償容器の損傷を回避するために、本発明の好適な一形態では、補償容器と単動シリンダまたは３面シリンダにおける第１の液体ポートとの間の流体連通部に絞りが配置されている。この絞りによって、流体連通部内を通流する作動液の圧力が低下される。絞りは、遮断弁の一体の構成部材として構成されてよい。

【0027】

以下、本発明を、実施の形態に基づいて詳しく説明する。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】単動シリンダと両ロッドシリンダとを有する流体静力学的なリニア駆動システムの第１の実施形態を示す。

【図1A】クイックモーションでの伸長中を示す。

【図1B】パワーモーションでの伸長中を示す。

【図1C】パワーの解消中を示す。

【図1D】クイックモーションでの収縮中を示す。

【図2】単動シリンダと両ロッドシリンダとを有する流体静力学的なリニア駆動システムの第２の実施形態を示す。

【図2A】クイックモーションでの伸長中を示す。

【図2B】パワーモーションでの伸長中を示す。

【図2C】パワーの解消中を示す。

【図2D】クイックモーションでの収縮中を示す。

【図3】３面シリンダを有する流体静力学的なリニア駆動システムの第１の実施形態を示す。

【図3A】クイックモーションでの伸長中を示す。

【図3B】パワーモーションでの伸長中を示す。

【図3C】パワーの解消中を示す。

【図3D】クイックモーションでの収縮中を示す。

【図4】３面シリンダを有する流体静力学的なリニア駆動システムの第２の実施形態を示す。

【図4A】クイックモーションでの伸長中を示す。

【図4B】パワーモーションでの伸長中を示す。

【図4C】パワーの解消中を示す。

【図4D】クイックモーションでの収縮中を示す。

【発明を実施するための形態】

【0029】

図１は、プランジャシリンダとして構成された単動シリンダ２を有する流体静力学的なリニア駆動システム１の第１の実施形態を示す。プランジャシリンダは、ピストンロッド３と、第１の液圧作用面４と、作動液７のための第１の液体ポート６を具備する第１のシリンダ室５とを有する。プランジャシリンダとしての単動シリンダ２の構成に基づいて、ピストンロッド３は、同時にピストンである。ピストンロッド３の、シリンダ室５に面する端面が、ピストン面であり、液圧的に作用する。

【0030】

第１の液体ポート６を介して、単動シリンダ２の第１の液圧作用面４が、伸長方向８に作動液７で加圧可能である。

【0031】

リニア駆動システム１は、さらに、ピストン１０の両側にピストンロッド１１，１２を具備する両ロッドシリンダ９を有する。ピストンロッド１１，１２を包囲する環状のピストン面が、大きさが一致する第２の液圧作用面１３と第３の液圧作用面１４とを形成する。両ロッドシリンダ９は、第２の液体ポート１５と第３の液体ポート１６とを有し、この場合、第２の液体ポート１５は、ピストン１０の左側で環状の第２のシリンダ室３５に開口し、第３の液体ポート１６は、ピストン１０の右側で環状の第３のシリンダ室３６に開口する。

【0032】

第２の液体ポート１５を介して、第２の液圧作用面１３が、伸長方向８に作動液７で加圧可能である。第３の液体ポート１６を介して、第３の液圧作用面１４が、収縮方向１７に作動液７で加圧可能である。

【0033】

予圧下にある閉じた液圧回路１８は、両ロッドシリンダ９と、第１の圧力ポート２１と第２の圧力ポート２２とを具備する第１の液圧ポンプ１９とを有する。電動機２０が、液圧ポンプ１９を、一定のまたは可変のモータ回転数で駆動する。液圧ポンプ１９は、好適には、斜板構造形式のアキシャルピストン可変容量ポンプである。斜板を調整することによって、第１の液圧ポンプ１９の体積流量を無段階に変化させることができる。ゼロ位置を通過して斜板が調整されると、体積流の流れ方向２３．１，２３．２が変わる。この場合、傾転角の調整は、液圧式に調整ピストンを介して行われる。

【0034】

流れ方向２３．１／２３．２に応じて、第１の圧力ポート２１が第１の液圧ポンプ１９の高圧側であり、第２の圧力ポート２２が低圧側である、またはその逆である。

【0035】

第１の圧力ポート２１は、第２の液体ポート１５に、かつ第２の圧力ポート２２は、第３の液体ポート１６に、それぞれ液圧ライン２４，２５を介して流体連通されている。閉じた液圧回路１８内の作動液の予圧は、たとえば圧力ポート２１，２２に接続された図示されていない圧力源（たとえばフィードオイルポンプ）によって生成することができる。閉じた液圧回路１８の予圧は、当業者には知られているので、そのために必要な構成要素の図示は、見やすくするために省略した。

【0036】

単動シリンダ２の第１の液圧作用面４を作動液７で加圧するために、低圧ポート２７と高圧ポート２８とを有する第２の液圧ポンプ２６が設けられている。低圧ポート２７は、液圧ライン２９を介して補償容器３０に流体連通されており、高圧ポート２８は、液圧ライン３１を介して、単動シリンダ２の第１の液体ポート６に流体連通されている。

【0037】

周囲へ向けて開いた補償容器３０は、作動液７を収容するとともに、さらに、液圧ライン３２を介して、単動シリンダ２の第１の液体ポート６に流体連通されている。補償容器３０と単動シリンダ２との間の液圧ライン３２には、第１の遮断機構３３として２ポート２位置方向制御弁３３．１が配置されている。

【0038】

最後に、単動シリンダ２のピストンロッド３と両ロッドシリンダ９のピストンロッド１２とが、連接部材３４によって、両シリンダが専ら同期運動するように機械的に相互に結合されている。

【0039】

図１Ａによる、クイックモーションでのリニア駆動システム１の伸長時には、第２の液圧作用面１３が、第２の液体ポート１５を介して、流れ方向２３．１で作動する第１の液圧ポンプ１９によって、作動液７で加圧され、これにより、両ロッドシリンダ９のピストン１０が、伸長方向８に運動する。連接部材３４を介して両ロッドシリンダ９のピストンロッド１２に結合された、単動シリンダ２のピストンロッド３は、同様に伸長方向８に運動させられ、その際、ピストンロッド３の液圧作用面４は、作動液７で加圧されない。作動液７は、２ポート２位置方向制御弁３３．１の開弁によって、補償容器３０から、第１の液体ポート６を介して、単動シリンダ２のシリンダ室５に至る（後吸込）。同様に第１の液体ポート６に接続された第２の液圧ポンプ２６は、非作動である。

【0040】

図１Ｄによる、クイックモーションでのリニア駆動システム１の収縮時には、第３の液圧作用面１４が、第３の液体ポート１６を介して、そのときには逆向きの流れ方向２３．２で作動する第１の液圧ポンプ１９によって、作動液７で加圧され、これにより、両ロッドシリンダ９のピストン１０が収縮方向１７に運動する。連接部材３４を介して両ロッドシリンダ９のピストンロッド１２に結合された、単動シリンダ２のピストンロッド３は、同様に収縮方向１７に運動させられ、その際、ピストンロッド３の液圧作用面４は、作動液７で加圧されない。作動液７は、２ポート２位置方向制御弁３３．１の開弁によって、単動シリンダ２のシリンダ室５から、補償容器３０に押し退けられる。第１の液体ポート６に接続された第２の液圧ポンプ２６は、非作動である。

【0041】

図１Ｂによる、パワーモーションでのリニア駆動システム１の伸長時には、単動シリンダ２の第１の液圧作用面４が、第１の液体ポート６を介して、起動された第２の液圧ポンプ２６によって、作動液７で加圧され、これにより、単動シリンダ２が伸長方向８に運動する。パワーモーションでの伸長時には、さらに、第１の液圧ポンプ１９が流れ方向２３．１で起動されるので、第２の液体ポート１５を介して、両ロッドシリンダ９の第２の液圧作用面１３が、作動液７で加圧される。両ロッドシリンダは、この両ロッドシリンダが連接部材３４を介して連結された単動シリンダ２と伸長方向８に同期運動する。液圧ライン３２を介する補償容器３０への作動液７の流入は、２ポート２位置方向制御弁３３．１の閉弁によって阻止される。パワーモーションでの伸長時に生成される力は、単動シリンダ２と伸長方向８に加圧される両ロッドシリンダ９との相互作用によって生成される。

【0042】

パワーモーションを終了するために、図１Ｃに応じて、第１の液圧ポンプ１９および第２の液圧ポンプ２６が停止され、２ポート２位置方向制御弁３３．１が開弁されるので、作動液７が、第１のシリンダ室５から、液圧ライン３２に設けられた開いた２ポート２位置方向制御弁３３．１を介して補償容器３０に流入することができる。

【0043】

図２は、プランジャシリンダとして構成された単動シリンダ２を有する流体静力学的なリニア駆動システム１の第２の実施形態を示す。プランジャシリンダは、ピストンロッド３と、第１の液圧作用面４と、作動液７のための第１の液体ポート６を具備する第１のシリンダ室５とを有する。プランジャシリンダとしての単動シリンダ２の構成に基づいて、ピストンロッド３は、同時にピストンである。ピストンロッド３の、シリンダ室５に面する端面が、ピストン面であり、液圧的に作用する。

【0044】

第１の液体ポート６を介して、単動シリンダ２の第１の液圧作用面４が、伸長方向８に作動液７で加圧可能である。

【0045】

リニア駆動システム１は、さらに、ピストン１０の両側にピストンロッド１１，１２を具備する両ロッドシリンダ９を有する。ピストンロッド１１，１２を包囲する環状のピストン面が、大きさが一致する第２の液圧作用面１３と第３の液圧作用面１４とを形成する。両ロッドシリンダ９は、第２の液体ポート１５と第３の液体ポート１６とを有し、この場合、第２の液体ポート１５は、ピストン１０の左側で環状の第２のシリンダ室３５に開口し、第３の液体ポート１６は、ピストン１０の右側で環状の第３のシリンダ室３６に開口する。

【0046】

第２の液体ポート１５を介して、第２の液圧作用面１３が、伸長方向８に作動液７で加圧可能である。第３の液体ポート１６を介して、第３の液圧作用面１４が、収縮方向１７に作動液７で加圧可能である。

【0047】

予圧下にある閉じた液圧回路１８は、両ロッドシリンダ９と、第１の圧力ポート２１と第２の圧力ポート２２とを具備する第１の液圧ポンプ１９とを有する。電動機２０が、液圧ポンプ１９を、一定のまたは可変のモータ回転数で駆動する。液圧ポンプ１９は、好適には、図１による実施形態のような斜板構造形式のアキシャルピストン可変容量ポンプである。

【0048】

第１の圧力ポート２１は、第２の液体ポート１５に、かつ第２の圧力ポート２２は、第３の液体ポート１６に、それぞれ液圧ライン２４，２５を介して流体連通されている。閉じた液圧回路１８内の作動液の予圧は、たとえば圧力ポート２１，２２に接続された図示されていない圧力源によって生成することができる。

【0049】

単動シリンダ２の第１の液圧作用面４を作動液７で加圧するために、単動シリンダ２の第１の液体ポート６は、液圧ライン３８を介して、第１の液圧ポンプ１９の第１の圧力ポート２１に流体連通されている。液圧ライン３８には、２ポート２位置方向制御弁３９．１として構成された第２の遮断機構３９が配置されている。第２の液圧ポンプ２６の高圧ポート２８は、液圧ライン３１を介して、第１の液圧ポンプ１９の第２の圧力ポート２２に流体連通されている。液圧ライン３１に設けられた逆止弁４０が、第２の液圧ポンプ２６の方へ向かう作動液７の逆流を阻止する。

【0050】

第２の液圧ポンプ２６の低圧ポート２７は、液圧ライン２９を介して補償容器３０に流体連通されている。ただし、図１による実施形態とは相違して、第２の液圧ポンプ２６の高圧ポート２８は、単動シリンダ２の第１の液体ポート６に直接には流体連通されておらず、開いた２ポート２位置方向制御弁３９．１と流れ方向２３．１で起動された第１の液圧ポンプ１９とによって解放された流れ経路を介して間接に流体連通されている。

【0051】

周囲へ向けて開いた補償容器３０は、作動液７を収容するとともに、さらに、液圧ライン３２を介して、単動シリンダ２の第１の液体ポート６に流体連通されている。補償容器３０と単動シリンダ２との間の液圧ライン３２には、第１の遮断機構３３として２ポート２位置方向制御弁３３．１が配置されている。

【0052】

最後に、単動シリンダ２のピストンロッド３と両ロッドシリンダ９のピストンロッド１２とが、連接部材３４によって、両シリンダが専ら同期運動するように機械的に相互に結合されている。

【0053】

図２Ａによる、クイックモーションでのリニア駆動システム１の伸長時には、第２の液圧作用面１３が、第２の液体ポート１５を介して、流れ方向２３．１で作動する第１の液圧ポンプ１９によって、作動液７で加圧され、これにより、両ロッドシリンダ９のピストン１０が、伸長方向８に運動する。連接部材３４を介して両ロッドシリンダ９のピストンロッド１２に結合された、単動シリンダ２のピストンロッド３は、同様に伸長方向８に運動させられ、その際、ピストンロッド３の液圧作用面４は、作動液７で加圧されない。作動液７は、２ポート２位置方向制御弁３３．１の開弁によって、補償容器３０から、第１の液体ポート６を介して、単動シリンダ２のシリンダ室５に至る（後吸込）。単動シリンダ２の第１の液圧作用面４の加圧は行われない。というのも、液圧ライン３８に設けられた２位置方向制御弁３９．１が閉弁されているからである。

【0054】

図２Ｄによる、クイックモーションでのリニア駆動システム１の収縮時には、第３の液圧作用面１４が、第３の液体ポート１６を介して、そのときには逆向きの流れ方向２３．２で作動する第１の液圧ポンプ１９によって、作動液７で加圧され、これにより、両ロッドシリンダ９のピストン１０が収縮方向１７に運動する。連接部材３４を介して両ロッドシリンダ９のピストンロッド１２に結合された、単動シリンダ２のピストンロッド３は、同様に収縮方向１７に運動させられ、その際、ピストンロッド３の液圧作用面４は、作動液７で加圧されない。作動液７は、２ポート２位置方向制御弁３３．１の開弁によって、単動シリンダ２のシリンダ室５から、補償容器３０に押し退けられる。液圧ライン３８に設けられた２ポート２位置方向制御弁３９．１は、閉弁されている。

【0055】

図２Ｂによる、パワーモーションでのリニア駆動システム１の伸長時には、単動シリンダ２の第１の液圧作用面４が、第１の液体ポート６を介して、作動液７で加圧され、これにより、単動シリンダ２が伸長方向８に運動する。液圧ライン３８に設けられた２ポート２位置方向制御弁３９．１は、そのときには開弁されている。第１の液圧ポンプ１９および第２の液圧ポンプ２６の両方が起動されていて、作動液７を、一致する流れ方向２３．１に、単動シリンダ２の第１の液体ポート６の方へ向けて圧送する。起動された第２の液圧ポンプ２６は、第１の液体ポート６を介して単動シリンダ２の第１の液圧作用面４に、さらに第２の液体ポート１５を介して両ロッドシリンダ９の第２の液圧作用面１３を作動液７で加圧するために必要とされる付加的な体積の作動液７を補償容器３０から供給する。両ロッドシリンダ９は、この両ロッドシリンダ９が連接部材３４を介して連結された単動シリンダ２と伸長方向８に同期運動する。液圧ライン３２を介する補償容器３０への作動液７の流入は、２ポート２位置方向制御弁３３．１の閉弁によって阻止される。

【0056】

パワーモーションを終了するために、図２Ｃに応じて、第１の液圧ポンプ１９および第２の液圧ポンプ２６が停止され、２ポート２位置方向制御弁３３．１が開弁され、液圧回路３８に設けられた２ポート２位置方向制御弁３９．１が閉弁されるので、作動液７が、第１のシリンダ室５から、液圧ライン３２に設けられた開いた２ポート２位置方向制御弁３３．１を介して補償容器３０に流入する。

【0057】

図３は、図１および図２による実施形態の単動シリンダ２の機能と両ロッドシリンダ９の機能とを１つの構造群に統合した３面シリンダ４２を有する、流体静力学的なリニア駆動システム１の第３の実施形態を示している。図１および図２による実施形態と機能的に一致する、３面シリンダ４２の構成部材には、一致する参照符号を付してある。３面シリンダ４２は、シリンダチューブ４３と、シリンダチューブ４３を一端面で閉鎖するシリンダベース４４と、反対の側の端面に配置されたピストンロッドガイド４５とを有する。ピストンロッドガイド４５は、ピストンロッド４６を軸方向にガイドする。ピストンロッド４６の一端には、環状のピストン４７が配置されている。シリンダベース４４からシリンダチューブ４３内へとガイドピン４８が延在する。環状のピストン４７は、ガイドピン４８を包囲するとともに、ガイドピン４８に沿って伸長方向８および収縮方向１７にスライドガイドされている。

【0058】

ピストンロッド４６は、環状のピストン４７に設けられた中央の通路から出発してピストンロッド４６内へと延在してガイドピン４８を包囲する袋穴の形態の中空室４９を有する。

【0059】

３面シリンダは、３つの液圧作用面４，１３，１４を有する。第１の液圧作用面４は、シリンダベース４４に面する環状の第１のピストン面４７．１によって形成され、環状の第１のシリンダ室５を画定する。

【0060】

第２の液圧作用面１３は、ガイドピン４８の端面に対向する、中空室４９の部分表面５０によって形成される。

【0061】

第３の液圧作用面１４は、ピストンロッドガイド４５に面する、環状の第２のピストン面４７．２によって形成される。

【0062】

環状の第２のシリンダ室５１は、環状のピストン面４７．２と、ピストンロッド４６の外周面と、シリンダチューブ４３の内面と、端面側でピストンロッドガイド４５とによって形成される。

【0063】

第２の液圧作用面１３と第３の液圧作用面１４とは、大きさが一致する。

【0064】

第１のシリンダ室５は、第１の液体ポート６を有する。第１の液体ポート６を介して、第１の液圧作用面４が、第３面シリンダ４２の伸長方向８に作動液７で加圧可能である。

【0065】

第２の液圧作用面１３が、第２の液体ポート１５を介して、伸長方向８に作動液７で加圧可能である。第２の液体ポート１５は、シリンダベース４４に位置する。そこから、作動液７は、流体チャネル５２を介して、ガイドピン４８の端面に配置された流出口に至る。

【0066】

第３の液圧作用面１４が、第３の液体ポート１６を介して、収縮方向１７に作動液７で加圧可能である。第３の液体ポート１６は、環状の第２のシリンダ室５１に開口する。

【0067】

第１の液体ポート６を介して、第１の液圧作用面４が、伸長方向８に作動液７で加圧可能である。

【0068】

第２の液体ポート１５を介して、第２の液圧作用面１３が、伸長方向８に作動液７で加圧可能である。

【0069】

第３の液体ポート１６を介して、第３液圧作用面１４が、伸長方向１７に作動液７で加圧可能である。

【0070】

予圧下にある閉じた液圧回路１８は、第１の液圧ポンプ１９を有し、この場合、第１の圧力ポート２１は、液圧ライン２４を介して、第２の液体ポート１５に流体連通されており、第２の圧力ポート２２は、液圧ライン２５を介して、第３の液体ポート１６に流体連通されている。

【0071】

電動機２０は、第１の液圧ポンプ１９を、一定のまたは可変のモータ回転数で駆動する。液圧ポンプ１９は、好適には、斜板構造形式のアキシャルピストン可変容量ポンプである。斜板を調整することによって、第１の液圧ポンプの体積流量を無段階に変化させることができ、またその逆も可能である。

【0072】

閉じた液圧回路１８における作動液の予圧は、たとえば、圧力ポート２１，２２に接続された図示されていない圧力容器によって、または外部の液圧ポンプを介して生成することができる。

【0073】

３面シリンダ４２の第１の液圧作用面４を作動液７で加圧するために、低圧ポート２７と高圧ポート２８とを有する第２の液圧ポンプ２６が設けられている。低圧ポート２７は、液圧ライン２９を介して、補償容器３０に流体連通されており、高圧ポート２８は、液圧ライン３１を介して、第１の液体ポート６に流体連通されている。

【0074】

周囲へ向けて開いた補償容器３０は、作動液７を収容するとともに、さらに、液圧ライン３２を介して、３面シリンダ４２の第１の液体ポート６に流体連通されている。補償容器３０と第１の液体ポート６との間の液圧ライン３２には、第１の遮断機構３３として２ポート２位置方向制御弁３３．１が配置されている。

【0075】

図３Ａによる、クイックモーションでのリニア駆動システム１の伸長時には、第２の液圧作用面１３が、第２の液体ポート１５を介して、流れ方向２３．１で作動する第１の液圧ポンプ１９によって、作動液７で加圧され、これにより、環状のピストン４７が、ピストンロッド４６とともに、伸長方向８に運動する。液圧作用面４は、クイックモーションでは、作動液７で加圧されない。作動液７は、２ポート２位置方向制御弁３３．１の開弁によって、補償容器３０から、第１の液体ポート６を介して、３面シリンダ４２の第１のシリンダ室５に流入する（後吸込）。同様に第１の液体ポート６に接続された第２の液圧ポンプ２６は、非作動である。

【0076】

図３Ｄによる、クイックモーションでのリニア駆動システム１の収縮時に、第３の液圧作用面１４が、そのときには逆向きの流れ方向２３．２で作動する第１の液圧ポンプ１９によって、第３の液体ポート１６を介して、作動液７で加圧され、これにより、環状のピストン４７が、ピストンロッド４６とともに、収縮方向１７に運動する。液圧作用面４は、作動液７で加圧されない。作動液７は、２ポート２位置方向制御弁３３．１の開弁によって、第１のシリンダ室５のシリンダ室５から、補償容器３０に押し退けられる。第１の液体ポート６に接続された第２の液圧ポンプ２６は、非作動である。

【0077】

図３Ｂによる、パワーモーションでのリニア駆動システム１の伸長時には、３面シリンダ４２の第１の液圧作用面４が、第１の液体ポート６を介して、起動された第２の液圧ポンプ２６によって、作動液７で加圧され、これにより、３面シリンダ４２が、伸長方向８に運動する。パワーモーションでの伸長時には、さらに、第１の液圧ポンプ１９が、流れ方向２３．２で起動されているので、第２の液体ポート１５を介して、第２の液圧作用面１３が、作動液７で加圧される。第１のシリンダ室５から液圧ライン３２を介する補償容器３０への作動液７の流入は、２ポート２位置方向制御弁３３．１の閉弁によって阻止される。パワーモーションでの伸長時に生成される力は、比較的大きな第１の液圧作用面４と比較的小さな第２の液圧作用面１３との相互作用によって生成される。

【0078】

パワーモーションを終了するために、図３Ｃに応じて、第１の液圧ポンプ１９および第２の液圧ポンプ２６が停止され、２ポート２位置方向制御弁３３．１が開弁されるので、作動液７が、第１のシリンダ室５から、液圧ライン３２に設けられた開いた２ポート２位置方向制御弁３３．１を介して、補償容器３０に流入することができる。

【0079】

図４は、図１および図２による実施形態の単動シリンダ２の機能と両ロッドシリンダ９の機能とを１つの構造群に統合した３面シリンダ４２を有する、流体静力学的なリニア駆動システム１の第４の実施形態を示している。この３面シリンダ４２は、第３の実施形態の３面シリンダ４２に相応して構成されているので、繰り返しを回避するために、図３の説明が参照される。相違点は、以下に詳しく説明される、３面シリンダ４２の液圧供給の関連にある。この相違点は、第１の実施形態に対する第２の実施形態の相違点に相応する。

【0080】

第１の液圧作用面４を作動液７で加圧するために、３面シリンダ４２の第１の液体ポート６は、液圧ライン３８を介して、第１の液圧ポンプ１９の第１の圧力ポート２１に流体連通されている。液圧ライン３８には、２ポート２位置方向制御弁３９．１として構成された第２の遮断機構３９が配置されている。第２の液圧ポンプ２６の高圧ポート２８は、液圧ライン３１を介して、第１の液圧ポンプ１９の第２の圧力ポート２２に流体連通されている。液圧ライン３１に設けられた逆止弁４０が、第２の液圧ポンプ２６の方へ向かう作動液７の逆流を阻止する。

【0081】

第２の液圧ポンプ２６の低圧ポート２７は、液圧ライン２９を介して、補償容器３０に流体連通されている。しかし、図３による実施形態とは相違して、第２の液圧ポンプ２６の高圧ポート２８は、３面シリンダ４２の第１の液体ポート６に直接には流体連通されておらず、２ポート２位置方向制御弁３９．１の開弁と流れ方向２３．１で起動された第１の液圧ポンプ１９とによって解放された流れ経路を介して間接に流体連通されている。

【0082】

周囲へ向けて開いた補償容器３０は、作動液７を収容するとともに、液圧ライン３２を介して、３面シリンダ４２の第１の液体ポート６に流体連通されている。液圧ライン３２には、２ポート２位置方向制御弁３３．１が配置されている。

【0083】

図４Ａによる、クイックモーションでのリニア駆動システム１の伸長時には、第２の液圧作用面１３が、第２の液体ポート１５を介して、流れ方向２３．１で作動する第１の液圧ポンプ１９によって、作動液７で加圧され、これにより、環状のピストン４７が、ピストンロッド４６とともに、伸長方向８に運動する。

【0084】

作動液７は、２ポート２位置方向制御弁３３．１の開弁によって、補償容器３０から、第１の液体ポート６を介して、３面シリンダ４２のシリンダ室５に至る（後吸込）。第１の液圧作用面４の加圧は行われない。というのも、液圧ライン３８に設けられた２ポート２位置方向制御弁３９．１が、閉弁されているからである。

【0085】

図４Ｄによる、クイックモーションでのリニア駆動システム１の収縮時に、第３の液圧作用面１４が、第３の液体ポート１６を介して、そのときには逆向きの流れ方向２３．２で作動する第１の液圧ポンプ１９によって、作動液７で加圧され、これにより、環状のピストン４７が、ピストンロッド４６とともに、収縮方向１７に運動する。作動液７は、２ポート２位置方向制御弁３３．１の開弁によって、３面シリンダ４２のシリンダ室５から、補償容器３０に押し退けられる。液圧ライン３８に設けられた２ポート２位置方向制御弁３９．１は、閉弁されている。

【0086】

図４Ｂによる、パワーモーションでのリニア駆動システム１の伸長時には、第１の液圧作用面４が、第１の液体ポート６を介して、作動液７で加圧され、これにより、３面シリンダ４２が、伸長方向８に運動する。液圧ライン３８に設けられた２ポート２位置方向制御弁３９．１は、そのときには開弁されている。第１の液圧ポンプ１９および第２の液圧ポンプ２６の両方が起動されていて、作動液７を、一致する流れ方向２３．１で、第１の液体ポート６の方へ向けて圧送する。起動された第２の液圧ポンプ２６は、第１の液体ポート６を介して３面シリンダ４２の第１の液圧作用面４を、さらに第２の液体ポート１５を介して第２の液圧作用面１３を作動液７で加圧するために必要とされる付加的な体積の作動液７を、補償容器３０から供給する。液圧ライン３２を介する補償容器３０への作動液７の流入は、２ポート２位置方向制御弁３３．１の閉弁によって阻止される。

【0087】

パワーモーションを終了するために、図４Ｃに応じて、第１の液圧ポンプ１９および第２の液圧ポンプ２６が停止され、２ポート２位置方向制御弁３３．１が開弁され、液圧ライン３８に設けられた２ポート２位置方向制御弁３９．１が閉弁されるので、作動液７が、第１のシリンダ室５から、液圧ライン３２に設けられた２ポート２位置方向制御弁３３．１を介して、補償容器３０に流入する。
なお、本願は、特許請求の範囲に記載の発明に関するものであるが、他の態様として以下を含む。
１．
流体静力学的なリニア駆動システム（１）において、
－第１の液圧作用面（４）と第１の液体ポート（６）とを有する単動シリンダ（２）であって、前記第１の液体ポート（６）を介して、前記第１の液圧作用面（４）は、前記シリンダの伸長方向（８）に作動液（７）で加圧可能である、単動シリンダ（２）と、
－大きさが一致する第２の液圧作用面（１３）および第３の液圧作用面（１４）と、第２の液体ポート（１５）および第３の液体ポート（１６）とを有する両ロッドシリンダ（９）であって、前記第２の液圧作用面（１３）は、前記第２の液体ポート（１５）を介して、前記伸長方向（８）に、かつ前記第３の液圧作用面（１４）は、前記第３の液体ポート（１６）を介して、前記伸長方向（８）とは逆向きの収縮方向（１７）に、前記作動液（７）で加圧可能である、両ロッドシリンダ（９）と、
を備え、
－前記単動シリンダ（２）の前記第１の液圧作用面（４）は、前記両ロッドシリンダ（９）の液圧作用式の前記第２の液圧作用面（１３）または前記第３の液圧作用面（１４）よりも大きく、さらに、
－前記作動液（７）の体積流を供給するための、第１の圧力ポート（２１）および第２の圧力ポート（２２）を有する第１の液圧ポンプ（１９）であって、前記圧力ポート（２１，２２）の間の体積流の流れ方向（２３．１，２３．２）が逆転可能である、第１の液圧ポンプ（１９）と、
－前記両ロッドシリンダ（９）と前記第１の液圧ポンプ（１９）とを有する、予圧下にある閉じた液圧回路（１８）であって、前記第１の圧力ポート（２１）は、前記第２の液体ポート（１５）に、かつ前記第２の圧力ポート（２２）は、前記第３の液体ポート（１６）に、それぞれ流体連通されている、液圧回路（１８）と、
－周囲へ向けて開いた、前記作動液（７）のための補償容器（３０）であって、該補償容器（３０）は、前記単動シリンダ（２）の前記第１の液体ポート（６）に流体連通されている、補償容器（３０）と、
－前記補償タンク（３０）と前記単動シリンダ（２）との間の流体連通部に設けられた第１の遮断機構（３３）であって、該第１の遮断機構（３３）は、双方向での前記作動液の通流を可能にする、第１の遮断機構（３３）と、
－前記作動液（７）の体積流を一時的に供給するように調整された、低圧ポート（２７）と高圧ポート（２８）を有する第２の液圧ポンプ（２６）であって、前記低圧ポート（２７）は、前記補償容器（３０）に流体連通されており、前記高圧ポート（２８）は、前記単動シリンダ（２）の前記第１の液体ポート（６）に流体連通されている、第２の液圧ポンプ（２６）と、
－前記単動シリンダ（２）と前記両ロッドシリンダ（９）との間の機械的な連結部材と、を備える、流体静力学的なリニア駆動システム（１）。
２．
流体静力学的なリニア駆動システム（１）において、
－シリンダチューブ（４３）を有するシリンダと、該シリンダチューブ（４３）を一端面で閉鎖するシリンダベース（４４）と、反対の側の端面に配置されたピストンロッドガイド（４５）と、
－前記シリンダベース（４４）から前記シリンダチューブ（４３）内へと延在するガイドピン（４８）と、該ガイドピン（４８）を包囲する環状のピストン（４７）と、前記ガイドピン（４８）を包囲する中空室（４９）を有するピストンロッド（４６）と、
－第１の液圧作用面（４）であって、該第１の液圧作用面（４）は、前記シリンダベース（４４）に面する環状の第１のピストン面（４７．１）によって形成されるとともに、前記環状のピストン（４７）と前記シリンダベース（４４）との間の第１のシリンダ室（５）を端面側で画定する、第１の液圧作用面（４）と、
－第２の液圧作用面（１３）であって、該第２の液圧作用面（１３）は、前記ピストンロッド（４６）内に設けられた前記中空室（４９）の部分表面（５０）によって形成されるとともに、前記ガイドピン（４８）の端面に対向する、第２の液圧作用面（１３）と、
－第３の液圧作用面（１４）であって、該第３の液圧作用面（１４）は、前記ピストンロッドガイド（４５）に面する環状の第２ピストン面（４７．２）によって形成されるとともに、前記環状のピストン（４７）と前記ピストンロッドガイド（４５）との間の第２のシリンダ室（５１）を端面側で画定し、前記第２の液圧作用面（１３）と前記第３の液圧作用面（１４）とは、大きさが一致する、第３の液圧作用面（１４）と、
－第１の液体ポート（６）であって、該第１の液体ポート（６）を介して、前記第１の液圧作用面（４）は、前記シリンダの伸長方向（８）に作動液（７）で加圧可能である、第１の液体ポート（６）と、
－第２の液体ポート（１５）および第３の液体ポート（１６）であって、前記第２の液圧作用面（１３）は、前記第２の液体ポート（１５）を介して、前記伸長方向（８）に、かつ前記第３の液圧作用面（１４）は、前記第３の液体ポート（１６）を介して、前記伸長方向（８）とは逆向きの収縮方向（１７）に、前記作動液（７）で加圧可能である、第２の液体ポート（１５）および第３の液体ポート（１６）と、
を備え、
－前記第１の液圧作用面（４）は、前記第２の液圧作用面（１３）または前記第３の液圧作用面（１４）よりも大きく、さらに、
－前記作動液（７）の体積流を供給するための、第１の圧力ポート（２１）および第２の圧力ポート（２２）を有する第１の液圧ポンプ（１９）であって、前記圧力ポート（２１，２２）の間の体積流の流れ方向（２３．１，２３．２）が逆転可能である、第１の液圧ポンプ（１９）と、
－前記第１の液圧ポンプ（１９）を有する、予圧下にある閉じた液圧回路（１８）であって、前記第１の圧力ポート（２１）は、前記第２の液体ポート（１５）に、かつ前記第２の圧力ポート（２２）は、前記第３の液体ポート（１６）に、それぞれ流体連通されている、液圧回路（１８）と、
－周囲へ向けて開いた、前記作動液（７）のための補償容器（３０）であって、該補償容器（３０）は、前記第１の液体ポート（６）に流体連通されている、補償容器（３０）と、
－前記補償容器（３０）と前記シリンダの前記第１の液体ポート（６）との間の流体連通部に設けられた第１の遮断機構（３３．１）であって、該第１の遮断機構（３３．１）は、双方向での前記作動液の通流を可能にする、第１の遮断機構（３３．１）と、
－前記作動液（７）の体積流を一時的に供給するように調整された、低圧ポート（２７）と高圧ポート（２８）を有する第２の液圧ポンプ（２６）であって、前記低圧ポート（２７）は、前記補償容器（３０）に流体連通されており、前記高圧ポート（２８）は、前記シリンダの前記第１の液体ポート（６）に流体連通されている、第２の液圧ポンプ（２６）と、
を備える、流体静力学的なリニア駆動システム（１）。
３．
－前記第２の液圧ポンプ（２６）の前記高圧ポート（２８）は、前記第１の液圧ポンプ（１９）の前記第２の圧力ポート（２２）に流体連通されており、
－前記第１の液圧ポンプ（１９）と前記第２の液圧ポンプ（２６）との間の前記流体連通部に逆止弁（４０）が配置されていて、前記第２の液圧ポンプ（２６）の方へ向かう前記作動液（７）の逆流が遮断されており、
－前記第１の圧力ポート（２１）と前記第１の液体ポート（６）との間の流体連通部（３８）と、該流体連通部（３８）に設けられた第２の遮断機構（３９）とを備える、
ことを特徴とする、上記１または２の流体静力学的なリニア駆動システム（１）。
４．
前記第１の液圧ポンプ（１９）および／または前記第２の液圧ポンプ（２６）の吐出量および／または駆動回転数が可変であることを特徴とする、上記１から３までのいずれか１つの流体静力学的なリニア駆動システム（１）。
５．
前記第１の液圧ポンプ（１９）の前記圧力ポート（２１，２２）および／または前記第２の液圧ポンプ（２６）の前記高圧ポート（２８）が、蓄圧器に接続されていることを特徴とする、上記１から４までのいずれか１つの流体静力学的なリニア駆動システム（１）。
６．
前記第１の遮断機構（３３）および／または前記第２の遮断機構（３９）が、遮断弁として構成されていることを特徴とする、上記１から５までのいずれか１つの流体静力学的なリニア駆動システム（１）。
７．
前記予圧が、周囲圧力よりも高いことを特徴とする、上記１から６までのいずれか１つの流体静力学的なリニア駆動システム（１）。
８．
前記予圧が、５ｂａｒ～５０ｂａｒであることを特徴とする、上記７の流体静力学的なリニア駆動システム。
９．
前記補償タンク（３０）と前記第１の液体ポート（６）との間の流体連通部に絞りが配置されていることを特徴とする、上記１から８までのいずれか１つの流体静力学的なリニア駆動システム（１）。
１０．
前記単動シリンダ（２）が、プランジャシリンダであることを特徴とする、上記１の流体静力学的なリニア駆動システム（１）。
１１．
各々の前記遮断機構（３３，３９）および各々の前記液圧ポンプ（１９，２６）のための制御装置を備え、該制御装置は、前記リニア駆動システム（１）がクイックモーションでは前記伸長方向（８）および前記収縮方向（１７）で運転可能であるとともに、パワーモーションでは前記伸長方向（８）で運転可能であるように調整されていることを特徴とする、上記１から１０までのいずれか１つの流体静力学的なリニア駆動システム（１）。

【符号の説明】

【0088】

１ リニア駆動システム
２ 単動シリンダ
３ 単動シリンダのピストンロッド
４ 第１の液圧作用面
５ 第１のシリンダ室
６ 第１の液体ポート
７ 作動液
８ 伸長方向
９ 両ロッドシリンダ
１０ ピストン
１１ 両ロッドシリンダのピストンロッド
１２ 両ロッドシリンダのピストンロッド
１３ 第２の液圧作用面
１４ 第３の液圧作用面
１５ 第２の液体ポート
１６ 第３の液体ポート
１７ 収縮方向
１８ 閉じた液圧回路
１９ 第１の液圧ポンプ
２０ 電動機
２１ 第１の圧力ポート
２２ 第２の圧力ポート
２３．１ 流れ方向
２３．２ 逆向きの流れ方向
２４ 液圧ライン
２５ 液圧ライン
２６ 第２の液圧ポンプ
２７ 低圧ポート
２８ 高圧ポート
２９ 液圧ライン
３０ 補償容器
３１ 液圧ライン
３２ 液圧ライン
３３ 第１の遮断機構
３３．１ ２ポート２位置方向制御弁
３４ 連接部材
３５ 第２のシリンダ室
３６ 第３のシリンダ室
３８ 液圧ライン
３９ 第２の遮断機構
３９．１ ２ポート２位置方向制御弁
４０ 逆止弁
４１ 液圧ライン
４２ ３面シリンダ
４３ シリンダチューブ
４４ シリンダベース
４５ ピストンロッドガイド
４６ ピストンロッド
４７ 環状のピストン
４７．１ 第１のピストン面
４７．２ 第２のピストン面
４８ ガイドピン
４９ 中空室
５０ 部分表面
５１ 第２のシリンダ室
５２ 流体チャネル

【図1】

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図3】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】