本發(fā)明涉及一種用于降低液壓挖掘機(jī)的功率損失的技術(shù)。

背景技術(shù)：

以往，用于驅(qū)動(dòng)小型液壓挖掘機(jī)的動(dòng)臂缸、斗桿缸、鏟斗缸等的液壓回路采用開式中心(Open center)式(例如參照專利文獻(xiàn)1)、負(fù)荷傳感(Load sensing)式(例如參照專利文獻(xiàn)2)。

但是，在開式中心式的液壓回路中，由于作業(yè)時(shí)始終持續(xù)流過最大流量，因此特別是微速行駛時(shí)的損失功率會(huì)變大。此外，在負(fù)荷傳感式的液壓回路中，復(fù)合工作時(shí)發(fā)生壓力干擾，操作性差，損失功率也變大了。此外，兩種液壓回路在缸在重力的影響下進(jìn)行工作時(shí)，均不可能回收能量。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第4569940號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2011-196116號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問題

為了消除以上問題，本發(fā)明欲提供一種液壓挖掘機(jī)(Back hoe：反向鏟)，其將動(dòng)臂缸、斗桿缸以及鏟斗缸的各液壓缸分別通過閉路與單獨(dú)的液壓泵/電動(dòng)機(jī)連接，能避免復(fù)合工作時(shí)的壓力干擾，能提高操作性并降低損失功率。

用于解決問題的方案

在本發(fā)明中，設(shè)定為：?jiǎn)螚U雙作用式的動(dòng)臂缸、斗桿缸以及鏟斗缸的吐出口/吸入口分別介由油路與旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)式的第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)以及第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)的各吐出口/吸入口連通并分別構(gòu)成液壓閉路，并且所述動(dòng)臂缸、斗桿缸以及鏟斗缸的各底油室的受壓面積和各桿油室的受壓面積的比例，與由所述第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)以及第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)的各擠出構(gòu)件每旋轉(zhuǎn)1圈時(shí)底油室的吸入量或吐出量和桿油室的吐出量或吸入量的比例一致。

在本發(fā)明中，構(gòu)成為：所述第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)以及第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)的各旋轉(zhuǎn)軸分別與第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)以及第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸連接，從而能進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述動(dòng)臂缸、斗桿缸以及鏟斗缸分別被獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，并且能分別獨(dú)立進(jìn)行能量再生。

在本發(fā)明中，構(gòu)成為：所述第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)以及第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸由一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸連接，該驅(qū)動(dòng)軸與發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)的輸出軸連結(jié)，并且所述第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)以及第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)采用具備可動(dòng)斜盤的軸向活塞式，通過所述可動(dòng)斜盤的傾倒來改變動(dòng)臂缸、斗桿缸以及鏟斗缸的工作速度以及伸縮方向，所述缸通過負(fù)荷或重力進(jìn)行伸縮，而向所述第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)、或者第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)、或者第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)輸油，并能作為輸出進(jìn)行取出。

在本發(fā)明中，所述第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)、或者第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)、或者第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)的至少一個(gè)由發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，至少另一個(gè)由來自通過負(fù)荷或重力進(jìn)行伸縮的缸的壓力油進(jìn)行驅(qū)動(dòng)并再生，該情況下，再生能量被利用于發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)的協(xié)助或者充電。

發(fā)明效果

根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明，能分別通過單獨(dú)的液壓泵/電動(dòng)機(jī)使動(dòng)臂缸、斗桿缸以及鏟斗缸的各液壓缸進(jìn)行工作，并且能避免復(fù)合工作時(shí)的壓力干擾，能提高操作性并降低損失功率。

附圖說明

圖1是表示反向鏟與液壓裝置的連接的圖。

圖2是液壓裝置的液壓回路圖。

圖3是液壓泵/電動(dòng)機(jī)的側(cè)剖面圖。

圖4是閥板的主視圖。

圖5是表示活塞的旋轉(zhuǎn)角與活塞沖程比例的關(guān)系的圖。

圖6是活塞內(nèi)周支承式的徑向活塞式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)的剖面圖。

圖7是活塞外周支承式的徑向活塞式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)的剖面圖。

圖8是葉片式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)的剖面圖。

圖9是外接齒輪式的并聯(lián)式液壓泵/電動(dòng)機(jī)的剖面圖。

圖10是圖9的Z-Z剖面圖。

圖11是表示其他實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的反向鏟與液壓裝置的連接的圖。

圖12是表示其他實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的反向鏟與液壓裝置的連接的圖。

具體實(shí)施方式

以下，一邊參照?qǐng)D1，一邊對(duì)具備本發(fā)明的液壓裝置的反向鏟(液壓挖掘機(jī))1的整體構(gòu)成進(jìn)行說明。

反向鏟1具備：履帶式的行駛裝置2，具有左右一對(duì)行駛履帶3、3；以及回轉(zhuǎn)臺(tái)4(機(jī)體)，可水平回轉(zhuǎn)地設(shè)于行駛裝置2上。

在回轉(zhuǎn)臺(tái)4搭載有：操縱部6；電動(dòng)發(fā)電機(jī)7、107、207，作為驅(qū)動(dòng)源；電池8，向該電動(dòng)發(fā)電機(jī)7、107、207供給電力并儲(chǔ)存再生的電能；以及工作油箱9，存儲(chǔ)工作油。在回轉(zhuǎn)臺(tái)4的前部設(shè)有作業(yè)部10，該作業(yè)部10具有用于挖掘作業(yè)的動(dòng)臂11、斗桿12以及鏟斗13。

作為作業(yè)部10的構(gòu)成元件的動(dòng)臂11以頂端側(cè)向前突出的方式形成為側(cè)視呈“く”字形彎曲的形狀。動(dòng)臂11的基端部可轉(zhuǎn)動(dòng)地樞軸連接于裝配在回轉(zhuǎn)臺(tái)4的前部的動(dòng)臂托架14。在動(dòng)臂11的前表面?zhèn)扰渲糜杏糜谑蛊渖舷罗D(zhuǎn)動(dòng)的單桿雙作用式的動(dòng)臂缸16，動(dòng)臂缸16的底側(cè)端部可轉(zhuǎn)動(dòng)地樞軸支承于動(dòng)臂托架14的前端部。動(dòng)臂缸16的桿側(cè)端部可轉(zhuǎn)動(dòng)地樞軸支承于動(dòng)臂11的彎曲部的前表面?zhèn)?凹側(cè))。

在動(dòng)臂11的頂端部可轉(zhuǎn)動(dòng)地樞軸連接有斗桿12的基端部。在動(dòng)臂11的上表面前部側(cè)配置有用于使斗桿12轉(zhuǎn)動(dòng)的單桿雙作用式的斗桿缸17。斗桿缸17的底側(cè)端部可轉(zhuǎn)動(dòng)地樞軸支承于動(dòng)臂11的彎曲部的背面?zhèn)?。斗桿缸17的桿側(cè)端部可轉(zhuǎn)動(dòng)地樞軸支承于斗桿12的基端側(cè)外表面(前表面)。

在斗桿12的頂端部可轉(zhuǎn)動(dòng)地樞軸連接有作為挖掘用配件的鏟斗13。在斗桿12的外表面(前表面)側(cè)配置有用于使鏟斗13轉(zhuǎn)動(dòng)的單桿雙作用式的鏟斗缸18。鏟斗缸18的底側(cè)端部可轉(zhuǎn)動(dòng)地樞軸支承于斗桿12的基部側(cè)。鏟斗缸18的桿側(cè)端部介由連結(jié)桿可轉(zhuǎn)動(dòng)地樞軸支承于鏟斗13。

接著，一邊參照?qǐng)D1，一邊對(duì)連接有液壓缸(動(dòng)臂缸16、斗桿缸17以及鏟斗缸18)和液壓泵/電動(dòng)機(jī)(第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31、第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32)的液壓回路進(jìn)行說明。

動(dòng)臂缸16的給排口介由第一油路33和第二油路34與第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30的吐出口/吸入口連通。斗桿缸17的給排口介由第一油路133和第二油路134與第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31的吐出口/吸入口連通。鏟斗缸18的給排口介由第一油路233和第二油路234與第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32的吐出口/吸入口連通。第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31、第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32分別采用與動(dòng)臂缸16、斗桿缸17以及鏟斗缸18的大小/容量相匹配的容量。然后，設(shè)定為：由后述的所述第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31以及第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32的各擠出構(gòu)件每旋轉(zhuǎn)1圈時(shí)所擠出的底油室(Bottom oil chamber)的吸入量或吐出量與桿油室(Rod oil chamber)的吐出量或吸入量的比例一致。此外，在第一油路33、133、233與第二油路34、134、234之間配置有單向閥、安全閥(Relief valve)等。

第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31、第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32的旋轉(zhuǎn)軸74、174、274分別與電動(dòng)發(fā)電機(jī)7、107、207的驅(qū)動(dòng)軸連動(dòng)連結(jié)。第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)7、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)107、第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)207分別與逆變器29、129、229連接。此外，逆變器29、129、229與控制電路21連接，能通過控制來自電池8的供給電力來控制各電動(dòng)發(fā)電機(jī)7、107、207的旋轉(zhuǎn)。第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)7、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)107、第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)207能改變正反轉(zhuǎn)以及旋轉(zhuǎn)速度。

而且，在動(dòng)臂缸16或斗桿缸17或鏟斗缸18通過負(fù)荷或勢(shì)能進(jìn)行伸縮的情況下，由其伸縮而引起壓力油的流動(dòng)，使第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30或第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31或第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，此時(shí)，第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)7或第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)107或第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)207進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并發(fā)電，介由逆變器29或逆變器129或逆變器229對(duì)電池8進(jìn)行充電。就是說，能進(jìn)行再生。

由于第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30與動(dòng)臂缸16之間的液壓回路、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31與斗桿缸17之間的液壓回路、第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32與鏟斗缸18之間的液壓回路構(gòu)成大致相同，因此，根據(jù)圖2，對(duì)第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30與動(dòng)臂缸16(以下，作為液壓缸16進(jìn)行說明)之間的液壓回路構(gòu)成進(jìn)行說明。

液壓缸16是如前所述的單桿雙作用式的液壓缸，底油室35的受壓面積B(截面積)與桿油室36的受壓面積R相比，多了活塞桿37的截面積Q的量。即如下關(guān)系成立：(底油室35的受壓面積B)＝(桿油室36的受壓面積R)+(活塞桿37的截面積Q)。

在將所述液壓缸16的給排口和第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30的吐出口/吸入口連通的第一油路33與第二油路34之間配置有回路61，該回路61具有兩個(gè)安全閥64、65和兩個(gè)止回閥66、67。對(duì)于回路61，當(dāng)一方的油路33(34)內(nèi)的壓力變得過高時(shí)，不將工作油供給至液壓缸16的一方的油室35(36)，而是通過排放至另一方的油路34(33)、工作油箱9來防止液壓裝置的過負(fù)荷。

在本實(shí)施方式中，在第一油路33與第二油路34之間，連接有旁通油路62。在旁通油路62設(shè)有：第一安全閥64，用于排放第一油路33內(nèi)的壓力(工作油)；第二安全閥65，用于排放第二油路34內(nèi)的壓力(工作油)；第一止回閥66，僅向第一油路33的方向打開；以及第二止回閥67，僅向第二油路34的方向打開。排出油路63的一端連接于旁通油路62的兩個(gè)安全閥64、65之間以及兩個(gè)止回閥66、67之間，排出油路63的另一端連接于工作油箱9。

所述第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31、第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32采用旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)，其通過擠出構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)來改變?nèi)莘e。在第一實(shí)施方式中，如圖3所示，采用軸向活塞式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)，其將所述擠出構(gòu)件設(shè)為活塞78，與旋轉(zhuǎn)軸74平行地配置于該旋轉(zhuǎn)軸74的周圍。在第二實(shí)施方式(圖6)和第三實(shí)施方式(圖7)中，采用徑向活塞式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)，其將所述擠出構(gòu)件設(shè)為柱塞178，相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸74呈放射狀配置于偏心軸上。在第四實(shí)施方式(圖8)中，采用葉片式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)，其將所述擠出構(gòu)件設(shè)為葉片278。在第五實(shí)施方式(圖9、圖10)中，采用齒輪式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)，其將所述擠出構(gòu)件設(shè)為齒輪473a、473b、476a、476b。

首先，對(duì)將第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31、第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32設(shè)為軸向活塞式的情況進(jìn)行說明。需要說明的是，由于第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31、第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32是相同構(gòu)造，因此對(duì)第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30(以下，記作液壓泵/電動(dòng)機(jī)30)進(jìn)行說明。

如圖3、圖4所示，液壓泵/電動(dòng)機(jī)30具備：旋轉(zhuǎn)軸74，介由軸承72、73可旋轉(zhuǎn)地軸支承于中空箱狀的外殼主體71內(nèi)；缸體75，以一體旋轉(zhuǎn)的方式與旋轉(zhuǎn)軸74花鍵嵌合；閥板76，具有多個(gè)口51、52、53；以及油路板83，關(guān)閉外殼主體71的敞開側(cè)而具備油路。旋轉(zhuǎn)軸74的一端貫通油路板83或外殼主體71并向外方突出，與電動(dòng)發(fā)電機(jī)7的輸出軸連結(jié)。缸體75中，在以旋轉(zhuǎn)軸74為中心的同一圓周上形成有與旋轉(zhuǎn)軸74呈平行狀延伸的多個(gè)缸室77。在各缸室77內(nèi)可往復(fù)滑動(dòng)地嵌合插入有活塞78、78……。

在外殼主體71內(nèi)的軸承72側(cè)(上部)配置有固定斜盤80，在固定斜盤80的與缸體75對(duì)峙的一側(cè)配設(shè)有活塞瓦(Piston shoe)79，各活塞78的頂端部抵接(或嵌合)于該活塞瓦79。

在缸體75的軸心部開口的軸孔，以嵌套(花鍵嵌合)于旋轉(zhuǎn)軸74的狀態(tài)配置有壓縮彈簧82。通過該壓縮彈簧82的作用(按壓施加力)，活塞瓦79被按壓于固定斜盤80的活塞滑動(dòng)面。

在外殼主體71的下部可拆卸地裝配有油路板83，在該油路板83上表面與缸體75之間，以插入有旋轉(zhuǎn)軸74的狀態(tài)配置有閥板76。閥板76固定于油路板83，缸體75以與該閥板76面接觸的狀態(tài)與旋轉(zhuǎn)軸74一起一體旋轉(zhuǎn)。在油路板83形成有旁通油路62、排出油路63等，配置有安全閥64、65和止回閥66、67。

另一方面，在缸體75的與閥板76接觸的一側(cè)的端面，分別形成有與各缸室77連通的連通孔84。各連通孔84構(gòu)成為：隨著缸體75的旋轉(zhuǎn)，有選擇地與閥板76的后述各口51、52、53連通。就是說，連通孔84與各口51、52、53在距離旋轉(zhuǎn)軸74的軸心等距離的位置開口。

如圖4所示，在閥板76適當(dāng)隔開間隔地形成有在厚度方向上貫通的三個(gè)口51、52、53，其設(shè)為沿著以旋轉(zhuǎn)軸74為中心的同一圓周延伸的同一寬度的圓弧狀的長(zhǎng)孔。

如圖2所示，第一口51介由第一油路33與液壓缸16的底油室35連通。第二口52介由第二油路34與液壓缸16的桿油室36連通。第三口53介由第三油路41與工作油箱9連接。

如圖4所示，第一口51、第二口52、第三口53在以規(guī)定角度切換輸油方向(吐出或吸入)的多個(gè)切換區(qū)間內(nèi)形成于閥板76上。就是說，閥板76以旋轉(zhuǎn)軸心為中心按每個(gè)規(guī)定角度來設(shè)有3處切換區(qū)間。切換區(qū)間按照從上止點(diǎn)向右旋轉(zhuǎn)(繞Y1方向旋轉(zhuǎn))將一周(360度)依次分為第一切換區(qū)間U1(角度α)、第二切換區(qū)間U2(角度β)、第三切換區(qū)間U3(角度γ)。因此，角度β+角度γ＝α＝180度。

將連結(jié)下止點(diǎn)和上止點(diǎn)的線上設(shè)為基準(zhǔn)切換位置90，將從下止點(diǎn)所在的基準(zhǔn)切換位置90旋轉(zhuǎn)角度β后的位置設(shè)為第一切換位置91，將此區(qū)間設(shè)為第二切換區(qū)間U2。從第一切換位置91旋轉(zhuǎn)角度γ后的位置為基準(zhǔn)切換位置90，將此區(qū)間設(shè)為第三切換區(qū)間U3。

第一口51配置在位于第一切換區(qū)間U1的閥板76上，第二口52配置在位于第二切換區(qū)間U2的閥板76上，第三口53配置在位于第三切換區(qū)間U3的閥板76上。不過，也可以將第二口52所在的第二切換區(qū)間U2與第三口53所在的第三切換區(qū)間U3在旋轉(zhuǎn)方向上反向配置。換言之，也可以按Y1方向旋轉(zhuǎn)而配置為第一切換區(qū)間U1、第三切換區(qū)間U3、第二切換區(qū)間U2。

在此，桿油室36的受壓面積R與底油室35的受壓面積B相比，少了活塞桿37的截面積Q的量(R+Q＝B)，因此，如果保持此狀態(tài)，則從桿油室36流出而返回液壓泵/電動(dòng)機(jī)30的工作油量少于從液壓泵/電動(dòng)機(jī)30吐出而流入底油室35的工作油量，就會(huì)在液壓泵/電動(dòng)機(jī)30內(nèi)產(chǎn)生空穴現(xiàn)象(Cavitation)。

另一方面，在使液壓缸16縮短驅(qū)動(dòng)的情況下，從底油室35流出并返回液壓泵/電動(dòng)機(jī)30的工作油量多于從液壓泵/電動(dòng)機(jī)30吐出而流入桿油室36的工作油量，因此，如果保持此狀態(tài)，則液壓泵/電動(dòng)機(jī)30無法吸引剩余部分的工作油，第一油路33以及底油室35內(nèi)的壓力上升，使活塞桿37的工作停止，但如前所述，液壓泵/電動(dòng)機(jī)30的第三口53介由第三油路41連接于工作油箱9，并且，通過液壓泵/電動(dòng)機(jī)30自身的驅(qū)動(dòng)，能介由第三口53以及第三油路41將剩余部分的工作油排出至工作油箱9。

但是，并不是只要將第二口52所在的第二切換區(qū)間U2相對(duì)于第一口51所在的第一切換區(qū)間U1之比(角度比)設(shè)為與液壓缸16的桿油室36的受壓面積R相對(duì)于底油室35的受壓面積B之比相同(U2/U1＝R/B＝β/α，其中，U1＝U2+U3、α＝β+γ)，從底油室35的吐出量與向桿油室36的吸入量就構(gòu)成等量。

對(duì)此，參照?qǐng)D5進(jìn)行說明。在圖5中，橫軸設(shè)為以活塞78的旋轉(zhuǎn)軸74為中心的旋轉(zhuǎn)角度，縱軸表示活塞78從下止點(diǎn)滑動(dòng)到上止點(diǎn)的沖程設(shè)為100％時(shí)的比例。不過，縱軸也可以表示從下止點(diǎn)到上止點(diǎn)的容量比。對(duì)于該活塞78的旋轉(zhuǎn)角與沖程比例的關(guān)系，在活塞78在容納于缸體75的缸室77的狀態(tài)下一邊以旋轉(zhuǎn)軸74為中心旋轉(zhuǎn)一邊從下止點(diǎn)滑動(dòng)到上止點(diǎn)時(shí)，活塞78的旋轉(zhuǎn)初期的沖程量(每單位時(shí)間的移動(dòng)量)小，隨著旋轉(zhuǎn)，沖程量逐漸變大，在90度達(dá)到最大，朝向旋轉(zhuǎn)末期，沖程量逐漸變小。就是說，活塞78的旋轉(zhuǎn)角與沖程比例并未構(gòu)成正比例關(guān)系，而是構(gòu)成點(diǎn)對(duì)稱的關(guān)系(繪制出sin曲線)。因此，當(dāng)將閥板76上的第二切換區(qū)間U2的角度β和第三切換區(qū)間U3的角度γ設(shè)為與液壓缸16的桿油室36的受壓面積R和活塞桿37的截面積Q相對(duì)于底油室35的受壓面積B之比相同時(shí)，從底油室35的吐出量與向桿油室36的吸入量并未構(gòu)成等量，剩余部分向工作油箱9流出，由此效率差，向底油室35吸入時(shí)產(chǎn)生不足，恐怕會(huì)發(fā)生空穴現(xiàn)象。

因此，如圖4、圖5所示，將活塞78從下止點(diǎn)滑動(dòng)到上止點(diǎn)的沖程比例設(shè)為100％，使液壓缸16的桿油室36的受壓面積R相對(duì)于底油室35的受壓面積B的比例與沖程比例對(duì)應(yīng)，將此比例設(shè)為第二沖程比例J(％)。同樣地，將活塞桿37的截面積Q相對(duì)于底油室35的受壓面積B的比例設(shè)為第三沖程比例K(％)(J+K＝100)。對(duì)于第二切換區(qū)間U2，將對(duì)應(yīng)于第二沖程比例J的活塞旋轉(zhuǎn)角設(shè)為角度β。就是說，設(shè)定為：第一切換位置91位于從下止點(diǎn)所在的基準(zhǔn)切換位置90旋轉(zhuǎn)角度β后的位置。換言之，第一切換位置91位于從上止點(diǎn)所在的基準(zhǔn)切換位置90反向旋轉(zhuǎn)角度γ后的位置。

如此，在使所述缸體75旋轉(zhuǎn)時(shí)，一個(gè)活塞78旋轉(zhuǎn)了第二口52所在的第二切換區(qū)間U2(角度β)時(shí)，活塞78上升J％，將此時(shí)從第二口52吸入(或擠出)的工作油量設(shè)為M2。進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，當(dāng)旋轉(zhuǎn)了第三切換區(qū)間U3(角度γ)時(shí)，活塞78上升K％，將此時(shí)從第三口53吸入(或擠出)的工作油量設(shè)為M3，此時(shí)工作油量M2與M3之比跟桿油室36的受壓面積R與活塞桿37的截面積Q之比相同(M2/M3＝R/Q)，所述缸體75旋轉(zhuǎn)了180度時(shí)，從一個(gè)活塞78吐出工作油的量與活塞78的沖程或活塞78的往復(fù)行程中的缸室77的容積成比例，效率得到提高，也防止了空穴現(xiàn)象的產(chǎn)生。不過，也可以采用將第三口53分割為兩個(gè)并配置于第二口52的兩側(cè)的構(gòu)成，只要活塞78的沖程比例與旋轉(zhuǎn)角度一致即可。

此外，如圖4所示，在所述第一口51、第二口52、第三口53的旋轉(zhuǎn)方向(周向)兩側(cè)開口端部分別設(shè)有三角形的缺口51a、51b、52a、52b、53a、53b。就是說，在各口的缸體75的旋轉(zhuǎn)方向的后側(cè)和前側(cè)，分別在第一口51設(shè)有缺口51a、51b，在第二口52設(shè)有缺口52a、52b，在第三口53設(shè)有缺口53a、53b。各缺口51a、51b、52a、52b、53a、53b構(gòu)成為：越朝向頂端，寬度以及深度越小。

如此，通過在各口的端部設(shè)置缺口51a、51b、52a、52b、53a、53b，壓力油從缸體75流入/流出第一口51時(shí)，或者壓力油從液壓缸16流入/流出第二口52時(shí)，或者壓力油從工作油箱9流入/流出第三口53時(shí)，不會(huì)因?yàn)閴毫τ屯蝗涣魅?流出而產(chǎn)生較大的壓力變動(dòng)，而是從缺口51a、51b、52a、52b、53a、53b緩慢地流入/流出，并且活塞78的滑動(dòng)也不會(huì)劇烈地滑動(dòng)并移動(dòng)，能防止空穴現(xiàn)象、噪音的產(chǎn)生。

而且，缺口52a、52b的周向的長(zhǎng)度構(gòu)成為短于缺口53a、53b的周向的長(zhǎng)度(52a、52b＜53a、53b＜51a、51b)。通過這樣的構(gòu)成，進(jìn)一步減少空穴現(xiàn)象、噪音的發(fā)生。

對(duì)上述液壓裝置的液壓缸16的伸縮動(dòng)作進(jìn)行說明。

圖2中，在設(shè)于操縱部6的操作桿19的轉(zhuǎn)動(dòng)基部，配置有感測(cè)操作桿19的操作的角度傳感器22，角度傳感器22與作為控制單元的控制電路21連接。此外，電動(dòng)發(fā)電機(jī)7連接于包括逆變器等的驅(qū)動(dòng)電路24和充電電路25，驅(qū)動(dòng)電路24和充電電路25與控制電路21連接。需要說明的是，對(duì)于電動(dòng)機(jī)7，驅(qū)動(dòng)電路24與充電電路25的切換通過控制電路21進(jìn)行。如此，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)操作桿19時(shí)，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)動(dòng)角由角度傳感器22進(jìn)行感測(cè)并輸入控制單元21，對(duì)應(yīng)于該轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)動(dòng)角的信號(hào)被輸入至驅(qū)動(dòng)電路24，通過該驅(qū)動(dòng)電路24使電動(dòng)發(fā)電機(jī)7根據(jù)操作桿19的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、轉(zhuǎn)動(dòng)角進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。通過該電動(dòng)機(jī)7的驅(qū)動(dòng)，液壓泵/電動(dòng)機(jī)30進(jìn)行工作，壓力油被輸送至液壓缸16，從而液壓缸16伸長(zhǎng)或縮短。

此外，在通往液壓缸16的底油室35的油路配置有壓力傳感器26，底油室35的液壓由壓力傳感器26進(jìn)行感測(cè)，在通往桿油室36的油路配置有壓力傳感器27，桿油室36的液壓由壓力傳感器27進(jìn)行感測(cè)，壓力傳感器26、27與控制單元21連接。

在這樣的構(gòu)成中，當(dāng)對(duì)操縱部6的操作桿19進(jìn)行操作并向液壓缸16伸長(zhǎng)的方向(X2方向)轉(zhuǎn)動(dòng)操作時(shí)，由壓力傳感器26來檢測(cè)底油室35的液壓P1，由壓力傳感器27來檢測(cè)桿油室36的液壓P2。在操作桿19進(jìn)行伸長(zhǎng)操作、并且來自壓力傳感器26的檢測(cè)值大于壓力傳感器27的檢測(cè)值的情況(P1＞P2)下，控制單元21判斷為起吊作業(yè)，而不是再生，從控制單元21向驅(qū)動(dòng)電路24發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向電動(dòng)機(jī)7供給電力，從而根據(jù)操作桿19的傾倒角度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)液壓泵/電動(dòng)機(jī)30，使液壓缸16伸長(zhǎng)。

當(dāng)通過上述電動(dòng)機(jī)7的驅(qū)動(dòng)使液壓泵/電動(dòng)機(jī)30的旋轉(zhuǎn)軸74向Y1方向(圖4)旋轉(zhuǎn)時(shí)，缸體75與旋轉(zhuǎn)軸74一起一體旋轉(zhuǎn)，活塞瓦79在固定斜盤80的活塞滑動(dòng)面上滑動(dòng)?；诖藭r(shí)的固定斜盤80的傾斜角度，各活塞78在缸室77內(nèi)往復(fù)滑動(dòng)，使各缸室77的容積發(fā)生變化。

例如，所述活塞78從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)方向移動(dòng)時(shí)(向Y1方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí))，活塞78下降并介由連通孔84使壓力油通過缺口51a緩慢地進(jìn)入第一口51。如此，抑制初期壓力的上升，抑制活塞78的劇烈移動(dòng)引起的噪音等。然后，壓力油介由第一口51、第一油路33輸送至液壓缸16的底油室35，使液壓缸16伸長(zhǎng)。

當(dāng)活塞78到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，停止吐出，當(dāng)缸體75進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)時(shí)，從缺口52a介由第二油路34緩慢地將液壓缸16的桿油室36內(nèi)的工作油吸入。此時(shí)，與所述同樣地，抑制活塞78的劇烈上升，抑制噪音等。然后，從第二口52進(jìn)行吸入，吸入量也增加。此時(shí)，在產(chǎn)生了底油室35與桿油室36的容量差的不足部分時(shí)，介由旁通油路62、止回閥67、排出油路63從工作油箱9吸入至第二口52。然后，當(dāng)活塞78從下止點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)角度β時(shí)，從第二口52的吸入停止，從工作油箱9介由第三油路41利用缺口53a緩慢地吸入工作油。此時(shí)，抑制活塞78的劇烈上升，抑制噪音等。進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)后，從第三口53R吸入。然后再進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，當(dāng)活塞78到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，變成與上述同樣的動(dòng)作。

如此，隨著缸體75的旋轉(zhuǎn)，在閥板76進(jìn)行油路的切換，在各缸室77中，通過活塞78的升降依次執(zhí)行吸引行程和吐出行程。

接著，對(duì)進(jìn)行再生的情況進(jìn)行說明。

動(dòng)臂11位于上升位置，對(duì)操作桿19進(jìn)行操作并向液壓缸16縮短的方向(X1方向)轉(zhuǎn)動(dòng)操作，通過動(dòng)臂11(斗桿12、鏟斗13等)的自重使其下降，在該情況下，不必使電動(dòng)發(fā)電機(jī)7工作也能下降，能將此下降時(shí)的能量轉(zhuǎn)換成電力并進(jìn)行充電。就是說，在控制電路21感測(cè)到操作桿19的下降操作，壓力傳感器26的檢測(cè)值大于壓力傳感器27的檢測(cè)值(P1＞P2)情況下，控制電路21判斷為再生，控制電路21從驅(qū)動(dòng)電路24切換為充電電路25，從而液壓泵/電動(dòng)機(jī)30作為液壓電動(dòng)機(jī)發(fā)揮作用，旋轉(zhuǎn)軸74向與所述相反的方向旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)7作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮作用，所發(fā)出的電力介由充電電路25對(duì)電池8進(jìn)行充電。就是說，能量得到再生。

此時(shí)，底油室35內(nèi)的工作油變成高壓，由此介由第一油路33流入第一口51，活塞78上升移動(dòng)。例如，所述活塞78從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)方向移動(dòng)時(shí)(向Y2方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí))，從液壓缸16的底油室35介由第一油路33向第一口51進(jìn)行輸油。此時(shí)的壓力油從缺口51b緩慢地進(jìn)入第一口51，介由連通孔84進(jìn)入缸室77，推升活塞78。如此，抑制了初期壓力的上升，抑制了活塞78的劇烈移動(dòng)引起的噪音等。然后，缸體75向Y2方向旋轉(zhuǎn)。通過該旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸74向Y2方向旋轉(zhuǎn)，將電動(dòng)機(jī)7驅(qū)動(dòng)為發(fā)電機(jī)。

另一方面，由于液壓缸16的桿油室36的液壓低于底油室35內(nèi)的液壓，因此位于第二口52的缸室77內(nèi)的工作油向桿油室36輸送。此時(shí)，由于從缺口52b進(jìn)入第二口52，因此降低噪音。位于前第三口53F的缸室77內(nèi)的工作油介由第三油路41向工作油箱9輸送，并且不足部分從工作油箱9介由排出油路63、旁通油路62、第二油路34向桿油室36輸送。

此外，在作業(yè)時(shí)，通過伸長(zhǎng)操作使液壓缸16向延伸的方向拉伸，該情況下也進(jìn)行再生。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)7不工作，液壓泵/電動(dòng)機(jī)32的缸體75向與所述同樣的方向(Y1方向)旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)7作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮作用，能量得到再生。

就是說，向液壓缸16伸長(zhǎng)的方向(X2方向)對(duì)操作桿19進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)操作，利用作業(yè)機(jī)的質(zhì)量、負(fù)荷等使液壓缸16伸長(zhǎng)，在該情況下，由壓力傳感器26來檢測(cè)底油室35的液壓P1，由壓力傳感器27來檢測(cè)桿油室36的液壓P2。在操作桿19進(jìn)行伸長(zhǎng)操作、并且壓力傳感器26的檢測(cè)值小于壓力傳感器27的檢測(cè)值的情況(P1＜P2)下，控制電路21判斷為再生，從驅(qū)動(dòng)電路24切換為充電電路25，液壓泵/電動(dòng)機(jī)32作為液壓電動(dòng)機(jī)發(fā)揮作用，旋轉(zhuǎn)軸74向與所述同樣的方向旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)7作為發(fā)電機(jī)發(fā)揮作用，所發(fā)出的電力介由充電電路25對(duì)電池8進(jìn)行充電。就是說，能量得到再生。

此時(shí)，桿油室36內(nèi)的工作油的壓力變得比底油室35更高壓，由此介由第二油路34流入第二口52，活塞78上升移動(dòng)，缸體75向Y1方向旋轉(zhuǎn)。通過該旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸74向Y1方向旋轉(zhuǎn)，將電動(dòng)機(jī)7驅(qū)動(dòng)為發(fā)電機(jī)。

另一方面，由于液壓缸16的桿油室36的液壓P2高于液壓底油室35內(nèi)的液壓P1(P1＜P2)，因此缸室77內(nèi)的工作油從第一口51向底油室35輸送，不足部分從工作油箱9介由第三油路41、第三口53向底油室35輸送。

另一方面，在一邊使動(dòng)臂11下降一邊進(jìn)行挖掘作業(yè)、削平作業(yè)等的情況下，不進(jìn)行再生。就是說，在對(duì)操作桿19進(jìn)行下降操作(向液壓缸16縮短的方向(X1方向)轉(zhuǎn)動(dòng)操作)使動(dòng)臂11下降的情況下，由壓力傳感器26來檢測(cè)底油室35的液壓P1，由壓力傳感器27來檢測(cè)桿油室36的液壓P2，在操作桿19進(jìn)行縮短操作、并且壓力傳感器26的檢測(cè)值小于壓力傳感器27的檢測(cè)值的情況(P1＜P2)下，控制電路21判斷為挖掘作業(yè)，切換至驅(qū)動(dòng)電路24來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)7，旋轉(zhuǎn)軸74向Y2方向旋轉(zhuǎn)，液壓泵/電動(dòng)機(jī)32進(jìn)行工作。

此時(shí)，缸室77內(nèi)的工作油從第二口52介由第二油路34向桿油室36輸送，使液壓缸16縮短。來自前第三口53F、后第三口53R的工作油介由第三油路41向工作油箱9輸送。底油室35內(nèi)的工作油介由第一油路33流入第一口51。

接著，對(duì)將所述擠出構(gòu)件設(shè)為柱塞(活塞)并相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸呈放射狀配置于偏心軸上的徑向活塞式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)130進(jìn)行說明。

如圖6所示，對(duì)于液壓泵/電動(dòng)機(jī)130，圓筒形狀的缸體175旋轉(zhuǎn)自如地容納于外殼主體171內(nèi)，在該缸體175與外殼主體171之間設(shè)有第一口151、第二口152以及第三口153。該缸體175構(gòu)成為：在一端設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸，與電動(dòng)發(fā)電機(jī)7的輸出軸連結(jié)，從而能旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)、或者再生旋轉(zhuǎn)。

在缸體175中呈放射狀形成有缸室175a、175a……，換言之，按照每個(gè)規(guī)定角度在半徑方向開口有貫通孔，并形成有缸室175a、175a……。缸室175a的一端能與所述第一口151或第二口152或第三口153連通，另一側(cè)容納有滑動(dòng)自如地嵌合插入于各缸室175a、175a……的活塞178、178……。

在所述缸體175的內(nèi)側(cè)空出規(guī)定空間并與缸體175的軸心偏心地配置有支承軸174，支承軸174支承于外殼171。轉(zhuǎn)子173介由軸承旋轉(zhuǎn)自如地支承于該支承軸174上。在該轉(zhuǎn)子173的外周以規(guī)定間隔(與所述缸室175a相同的規(guī)定角度)地固定設(shè)置有多個(gè)活塞瓦172、172……，所述活塞178的端部擺動(dòng)自如地卡合于該活塞瓦172、172……。

所述第一口151與所述軸向活塞式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)同樣地配置于第一切換區(qū)間U1的外殼171，第二口152配置于第二切換區(qū)間U2的外殼171，第三口153配置于第三切換區(qū)間U3的外殼171。不過，也可以將第二口152所在的第二切換區(qū)間U2與第三口153所在的第三切換區(qū)間U3在旋轉(zhuǎn)方向上反向配置。

此外，根據(jù)圖7，對(duì)活塞外周支承式的徑向活塞式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)230的構(gòu)造進(jìn)行說明。

對(duì)于液壓泵/電動(dòng)機(jī)230，缸體175旋轉(zhuǎn)自如地支承于支承軸174上，在缸體175呈放射狀形成有缸室175a、175a……。采用如下構(gòu)成：轉(zhuǎn)子173構(gòu)成環(huán)狀并偏心地配置于缸體175的外周側(cè)，在該轉(zhuǎn)子173的內(nèi)周側(cè)設(shè)置活塞瓦172、172……，將活塞178、178……從缸體175的外側(cè)嵌合插入并滑動(dòng)自如。在所述支承軸174形成有第一口151、第二口152以及第三口153，與所述同樣地設(shè)定有第一切換區(qū)間U1、第二切換區(qū)間U2以及第三切換區(qū)間U3，在第一切換區(qū)間U1配置有第一口151，在第二切換區(qū)間U2配置有第二口152，在第三切換區(qū)間U3配置有第三口153。

所述活塞內(nèi)周支承式的徑向活塞式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)130以及活塞外周支承式的徑向活塞式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)230的第一口151與底油室35連接，第二口152與桿油室36連接，第三口153與工作油箱9連接。然后，與所述軸向活塞式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)30同樣地，根據(jù)沖程比例設(shè)定有第一切換位置91，同樣地發(fā)揮作用。再生的情況也與所述同樣地進(jìn)行。

此外，也能使葉片式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)330進(jìn)行所述同樣的動(dòng)作。

即，如圖8所示，對(duì)于液壓泵/電動(dòng)機(jī)330，在支承軸274上固定設(shè)置有轉(zhuǎn)子273，支承軸274與電動(dòng)發(fā)電機(jī)7的輸出軸連結(jié)。在筒狀的轉(zhuǎn)子273呈放射狀形成有多個(gè)狹縫273a、273a……，在該狹縫273a、273a……滑動(dòng)自如地容納有葉片(翼板)278、278……。葉片278通過施力構(gòu)件277對(duì)外周側(cè)施力。然后，轉(zhuǎn)子273偏心地容納于形成在外殼271內(nèi)的圓筒狀的轉(zhuǎn)子外殼271a內(nèi)，葉片278的頂端始終與轉(zhuǎn)子外殼271a內(nèi)表面接觸。

對(duì)于轉(zhuǎn)子外殼271a，與所述同樣地，第一口251介由第一油路33與底油室35連通，第二口252介由第二油路34與桿油室36連通，第三口253介由第三油路41與工作油箱9連通。在第一切換區(qū)間U1配置有第一口251，在第二切換區(qū)間U2配置有第二口252，在第三切換區(qū)間U3配置有第三口253。然后，在液壓泵/電動(dòng)機(jī)330的葉片278的沖程比例與液壓缸16的桿油室36的受壓面積D相對(duì)于底油室35的受壓面積B的比例一致的位置，設(shè)定切換所述第二切換區(qū)間U2和第三切換區(qū)間U3的部分切換位置91。

如此，當(dāng)對(duì)操作桿進(jìn)行操作并向液壓缸16伸長(zhǎng)的方向(X1方向)轉(zhuǎn)動(dòng)操作時(shí)，與所述同樣地，在底油室35的液壓高于桿油室36的液壓的情況下，所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)7被驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)子273向Y1方向旋轉(zhuǎn)，工作油從第二口252、第三口253向第一口251輸送，介由第一油路33被吐出至底油室35，使液壓缸16伸長(zhǎng)。桿油室36內(nèi)的工作油介由第二油路34、第二口52向轉(zhuǎn)子外殼內(nèi)輸送。不足部分介由第三油路41從工作油箱9吸入。再生的情況也與所述同樣地進(jìn)行。

此外，還可以采用通過外接式的齒輪式泵使旋轉(zhuǎn)式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)與所述同樣地進(jìn)行工作的構(gòu)成。

即，如圖9、圖10所示，對(duì)于液壓泵/電動(dòng)機(jī)432，大小兩組的第一泵473和第二泵476容納于外殼471內(nèi)，第一泵473以及第二泵476分別在上下使外齒輪473a/473b、外齒輪476a/476b嚙合。上側(cè)的外齒輪473a、476a固定設(shè)置于支承軸474上。

上下的外齒輪473a/473b、外齒輪476a/476b的嚙合部分的左右一側(cè)作為第一口51，介由第一油路33與底油室35連通。大容量側(cè)的第一泵473的左右另一側(cè)作為第二口52，介由第二油路34與桿油室36連通。小容量側(cè)的第二泵476的左右另一側(cè)作為第三口53，介由第三油路41與工作油箱9連通。構(gòu)成為：第一泵473與第二泵476的吐出量之比跟底油室35的受壓面積B與桿油室36的受壓面積D之比相同。不過，即使是次擺線式泵也能與所述同樣地由大小兩組泵構(gòu)成來使其工作。

如此，當(dāng)對(duì)操作桿進(jìn)行操作并向液壓缸16伸長(zhǎng)的方向(X1方向)轉(zhuǎn)動(dòng)操作時(shí)，所述電動(dòng)發(fā)電機(jī)7被驅(qū)動(dòng)，支承軸474向Y1方向旋轉(zhuǎn)，外齒輪473a/473b、外齒輪476a/476b被旋轉(zhuǎn)，由外齒輪473a/473b、外齒輪476a/476b以及外殼471包圍的工作油從第二口52、第三口53向第一口51移動(dòng)，介由第一油路33被吐出至底油室35，使液壓缸16伸長(zhǎng)。桿油室36內(nèi)的工作油介由第二油路34、第二口52向第一泵473輸送。不足部分介由第三油路41從工作油箱9向第二泵476輸送。

當(dāng)對(duì)操作桿進(jìn)行操作并向液壓缸16縮短的方向(X2方向)轉(zhuǎn)動(dòng)操作時(shí)，電動(dòng)機(jī)7以及支承軸474向與所述相反的方向(Y2方向)旋轉(zhuǎn)，由外齒輪473a/473b、外齒輪476a/476b以及外殼471包圍的工作油介由第二口52、第二油路34向桿油室36輸送，使液壓缸16縮短。底油室35內(nèi)的工作油介由第一油路33輸送至第一口51，從第二泵476的第三口53介由第三油路41向工作油箱9輸送。再生的情況也與所述同樣地進(jìn)行。

如上所述，設(shè)定為：通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)式的軸向活塞式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)、或者徑向活塞式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)、或者葉片式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)、或者齒輪式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)的任一形式的液壓泵/電動(dòng)機(jī)來構(gòu)成第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31以及第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32，單桿雙作用式的動(dòng)臂缸16、斗桿缸17以及鏟斗缸18的吐出口/吸入口分別介由油路33、34，與第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31以及第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32的各吐出口/吸入口連通并構(gòu)成液壓閉路，所述動(dòng)臂缸16、斗桿缸17以及鏟斗缸18的各底油室35的受壓面積B與各桿油室36的受壓面積R的比例，與由所述第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31、第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32的各擠出構(gòu)件每旋轉(zhuǎn)1圈時(shí)所擠出的底油室35的吸入量或吐出量與桿油室36的吐出量或吸入量的比例一致，因此，作業(yè)時(shí)不會(huì)發(fā)生空穴現(xiàn)象等，能高效地使液壓缸工作。

此外，所述第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31以及第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32分別與第一電動(dòng)發(fā)電機(jī)7、第二電動(dòng)發(fā)電機(jī)107以及第三電動(dòng)發(fā)電機(jī)207連接，從而能進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所述動(dòng)臂缸16、斗桿缸17以及鏟斗缸18分別被獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，并且分別獨(dú)立進(jìn)行能量再生，因此，動(dòng)臂缸16、斗桿缸17以及鏟斗缸18的至少一個(gè)由電動(dòng)發(fā)電機(jī)7驅(qū)動(dòng)，至少一個(gè)進(jìn)行再生這樣的情況即使同時(shí)進(jìn)行，也不會(huì)相互干擾，能同時(shí)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和再生。

此外，如圖11所示，也可以構(gòu)成為：第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31以及第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32的驅(qū)動(dòng)軸由一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸74連接，該旋轉(zhuǎn)軸74與電動(dòng)發(fā)電機(jī)7的輸出軸連結(jié)，并且所述第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31以及第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32采用具備可動(dòng)斜盤30a、31a、32a的軸向活塞式，能通過所述可動(dòng)斜盤30a、31a、32a的傾倒來改變動(dòng)臂缸16、斗桿缸17以及鏟斗缸18的工作速度以及伸縮方向。

該情況下，在想要使動(dòng)臂缸16、斗桿缸17、鏟斗缸18的任一個(gè)工作時(shí)，在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)發(fā)電機(jī)7的同時(shí)，使想使其工作的第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、或者第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31、或者第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32的可動(dòng)斜盤30a、31a、32a傾倒，能單獨(dú)地(獨(dú)立地)或復(fù)合地進(jìn)行工作。

然后，所述動(dòng)臂缸16、斗桿缸17、鏟斗缸18的任一個(gè)通過負(fù)荷或重力進(jìn)行伸縮，從而向所述第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、或者第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31、或者第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32輸油并使其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，該情況下，在動(dòng)臂缸16、斗桿缸17、鏟斗缸18都不通過電動(dòng)發(fā)電機(jī)7進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，其輸出(旋轉(zhuǎn)力)能由電動(dòng)發(fā)電機(jī)7取出，介由逆變器29對(duì)電池8進(jìn)行充電，實(shí)現(xiàn)再生。

所述動(dòng)臂缸16、斗桿缸17、鏟斗缸18的任一個(gè)通過負(fù)荷或重力進(jìn)行伸縮，從而向所述第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、或者第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31、或者第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32輸油并使其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，動(dòng)臂缸16、斗桿缸17、鏟斗缸18的任一個(gè)由電動(dòng)發(fā)電機(jī)7進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，在其輸出(通過負(fù)荷或重力進(jìn)行伸縮所得的再生能量)大于電動(dòng)發(fā)電機(jī)7的驅(qū)動(dòng)力的情況下，利用剩余部分向電池8充電。在其輸出小于電動(dòng)發(fā)電機(jī)7的驅(qū)動(dòng)力的情況下，協(xié)助其他缸驅(qū)動(dòng)。對(duì)于該協(xié)助如后所述。

此外，如圖12所示，也可以構(gòu)成為：將配置于一個(gè)軸上的具備可動(dòng)斜盤30a、31a、32a的軸向活塞式的第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31以及第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32與發(fā)動(dòng)機(jī)20的輸出軸連結(jié)，從而能進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，通過分別傾倒可動(dòng)斜盤30a、31a、32a，能獨(dú)立地對(duì)動(dòng)臂缸16、斗桿缸17、鏟斗缸18進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

在該情況下，可以構(gòu)成為：所述動(dòng)臂缸16、斗桿缸17、鏟斗缸18的任一個(gè)通過負(fù)荷或重力進(jìn)行伸縮，從而向所述第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、或者第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31、或者第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32輸油以使其旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)(利用再生能量進(jìn)行驅(qū)動(dòng))，該情況下，協(xié)助由發(fā)動(dòng)機(jī)20驅(qū)動(dòng)的第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、或者第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31、或者第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32。

就是說，為了上述第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、或者第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31、或者第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32的任一個(gè)由負(fù)荷或重力的再生能量進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，并且協(xié)助第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、或者第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31、或者第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32的任一個(gè)，通過轉(zhuǎn)速傳感器97來感測(cè)第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30、第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31、第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)32的旋轉(zhuǎn)軸74的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速傳感器97與控制電路21連接。此外，可動(dòng)斜盤30a、31a、32a分別與由電動(dòng)機(jī)或螺線管(solenoid)等構(gòu)成的執(zhí)行機(jī)構(gòu)98、198、298連結(jié)，從而構(gòu)成為能分別通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)98、198、298進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)98、198、298與控制電路21連接。

在這樣的構(gòu)成中，當(dāng)動(dòng)臂缸16、斗桿缸17、鏟斗缸18的任一個(gè)通過負(fù)荷或重力進(jìn)行伸縮時(shí)，就是說，如前所述，根據(jù)操作桿19的操作方向和壓力傳感器26、27的檢測(cè)值來檢測(cè)是否處于能量再生的狀態(tài)，如果不處于能量再生的狀態(tài)，則由發(fā)動(dòng)機(jī)20進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。如果任一個(gè)處于能量再生的狀態(tài)，而其他的任一個(gè)不處于能量再生的狀態(tài)，則協(xié)助它。例如，在動(dòng)臂缸16進(jìn)行能量再生、并由發(fā)動(dòng)機(jī)20(或電動(dòng)發(fā)電機(jī)7)來驅(qū)動(dòng)斗桿缸17時(shí)，通過轉(zhuǎn)速傳感器97來檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸74的旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)98使第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)30的可動(dòng)斜盤30a工作，以便達(dá)到該旋轉(zhuǎn)方向和轉(zhuǎn)速，來協(xié)助第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)31。需要說明的是，如果全部都處于能量再生的狀態(tài)，則不能進(jìn)行協(xié)助、充電。

如此，能避免動(dòng)臂缸16、斗桿缸17、鏟斗缸18的復(fù)合工作時(shí)的壓力干擾，能提高操作性，降低損失功率。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明能利用于以下建筑機(jī)械、農(nóng)用作業(yè)車等，所述建筑機(jī)械、農(nóng)用作業(yè)車等具備通過液壓閉路連接液壓缸和液壓泵/電動(dòng)機(jī)以進(jìn)行工作的液壓裝置。

附圖標(biāo)記說明

B 底油室的受壓面積

R 桿油室的受壓面積

Q 活塞桿的截面積

7 電動(dòng)發(fā)電機(jī)

16 動(dòng)臂缸(液壓缸)

17 斗桿缸

18 鏟斗缸

30 第一液壓泵/電動(dòng)機(jī)

31 第二液壓泵/電動(dòng)機(jī)

32 第三液壓泵/電動(dòng)機(jī)

33 第一油路

34 第二油路

35 底油室

36 桿油室

37 活塞桿

51 第一口

52 第二口

53 第三口

74 旋轉(zhuǎn)軸