JP4632583B2

JP4632583B2 - Electric closed circuit hydraulic cylinder drive

Info

Publication number: JP4632583B2
Application number: JP2001208838A
Authority: JP
Inventors: 忠男大須賀; 忠夫小森谷; 隆久保
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2001-07-10
Filing date: 2001-07-10
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2021-07-10
Also published as: JP2003021104A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動閉回路油圧シリンダ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ショベル、ローダ、ブルドーザ等の建設機械、クレーン、フォークリフト、ダンプトラック等の運輸物流機械等の各種機械において、機械の可動部材を駆動するための油圧アクチュエータとして油圧シリンダを駆動させる油圧閉回路が提供されている。
【０００３】
そして、最近においては、エンジンで電動機を回転させ、該電動機によって油圧ポンプを駆動するハイブリッド駆動装置も提供されている（特開平９−１７４３００号公報、特開平１０−１６６１９９号公報参照）。
【０００４】
また、回路内の油の流量を調整するためのフラッシング回路が知られていて、油圧シリンダを保持するために閉回路内にチェック弁が挿入される閉回路油圧シリンダが提供されている（実公昭５９−１６５６３号公報、実公昭５９−２７５２３号公報、特開２００１−２３７１号公報参照）。
【０００５】
図２は従来の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の回路図である。
【０００６】
図において、１１１は油圧シリンダ、１１２は油圧閉回路リリーフ弁、１１３、１１４は逆止弁としてのパイロットチェック弁、１１５はフラッシング弁、１１６は両方向に圧油を吐出することができる油圧ポンプ、１１７、１１８は図示されない操作手段によって操作されるパイロット圧操作管路、１１９は油圧ポンプ駆動装置である。
【０００７】
そして、Ｐ’ａは伸長側、すなわち、前記油圧シリンダ１１１のベース側油圧室１１１ａの圧力、Ｐ’ｂは縮長側、すなわち、前記油圧シリンダ１１１のロッド側油圧室１１１ｂの圧力、Ａ’ａは前記油圧シリンダ１１１のベース側の受圧面積、Ａ’ｂは前記油圧シリンダ１１１のロッド側の受圧面積である。
【０００８】
また、図３は従来の他の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の回路図である。
【０００９】
図において、１１１は油圧シリンダ、１１２は油圧閉回路リリーフ弁、１１５はフラッシング弁、１１６は両方向に圧油を吐出することができる油圧ポンプ、１１９は油圧ポンプ駆動装置、１２１は油圧切替弁、１２２は油圧閉回路制御手段、１２３は操作手段としてのコントロールレバーである。
【００１０】
そして、Ｐ’ａは前記油圧シリンダ１１１のベース側油圧室１１１ａの圧力、Ｐ’ｂは前記油圧シリンダ１１１のロッド側油圧室１１１ｂの圧力、Ａ’ａは前記油圧シリンダ１１１のベース側の受圧面積、Ａ’ｂは前記油圧シリンダ１１１のロッド側の受圧面積である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置においては、油圧シリンダ１１１が停止した状態で外力が作用した場合、油圧シリンダ１１１のロッドが容易に動いてしまったり、負荷保持状態からの油圧シリンダ１１１の滑らかな微速起動及び微速停止が困難であるという問題があった。
【００１２】
一般に、回路内の油の流れを制御する方法としてフラッシング弁１１５が使用されているが、油圧シリンダ１１１のベース側油圧室１１１ａ又はロッド側油圧室１１１ｂ内の圧油を保持する保持機構が配設されていないと、前記油圧シリンダ１１１が停止した時に、油圧ポンプ１１６等から圧油漏れが発生するので、前記ベース側油圧室１１１ａ又はロッド側油圧室１１１ｂの圧力Ｐ’ａ又はＰ’ｂが低下し、外力が作用した場合に前記油圧シリンダ１１１のロッドが容易に動いてしまう。
【００１３】
そこで、外力が作用した場合に油圧シリンダ１１１のロッドが容易に動いてしまうのを防止するために、回路の途中に油圧切替弁１２１を配設（図３）したり、パイロットチェック弁１１３、１１４を配設（図２）したりしている。
【００１４】
ところが、この場合でも、油圧ポンプ１１６等からの圧油漏れが発生するので、前記油圧シリンダ１１１を停止状態で保持する時に油圧切替弁１２１又はパイロットチェック弁１１３、１１４の前後における圧力差が発生してしまう。したがって、前記油圧シリンダ１１１を、負荷が加えられながら停止し続けている状態としての負荷保持状態から、滑らかに微速起動及び微速停止させることが困難になってしまう。
【００１５】
すなわち、図２及び３に示されるような油圧シリンダ１１１においては、油圧シリンダ１１１の停止時に、油圧ポンプ１１６とパイロットチェック弁１１３、１１４又は油圧切替弁１２１との間の管路は、油圧ポンプ１１６等からの圧油漏れによって圧力が低下している。
【００１６】
そして、油圧シリンダ１１１が、縮長側に負荷を受けて保持している場合、ベース側油圧室１１１ａの圧力Ｐ’ａとロッド側油圧室１１１ｂの圧力Ｐ’ｂとの関係は、
Ｐ’ａ＞Ｐ’ｂ
になっている。
【００１７】
この状態において、油圧シリンダ１１１を滑らかに縮長しようとする場合、あらかじめ油圧ポンプ１１６を駆動し、該油圧ポンプ１１６とパイロットチェック弁１１３との間の管路又は油圧ポンプ１１６と油圧切替弁１２１との間の管路に圧力Ｐ’ａを発生させてからパイロットチェック弁１１３又は油圧切替弁１２１を作動させる必要がある。この場合、フラッシング弁１１５は油圧シリンダ１１１のロッド側油圧室１１１ｂが油タンクに連通する側に切り替えられている。したがって、油圧ポンプ１１６を回転させ、パイロットチェック弁１１４又は油圧切替弁１２１を通過させて油圧シリンダ１１１のロッド側油圧室１１１ｂに圧油を送ることが困難になってしまう。
【００１８】
また、前述されたような油圧閉回路に直結される各制御弁は、油圧閉回路を異常な高圧力から保護するための油圧閉回路リリーフ弁１１２を除いても、２個以上（油圧切替弁１２１又はパイロットチェック弁１１３、１１４と油圧制御弁又はフラッシング弁１１５）必要となり、コンパクトな油圧閉回路システムが要求される建設機械等においては機器の配置で不都合な場合がある。
【００１９】
本発明は、前記従来の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の問題点を解決して、油圧シリンダ装置を確実に保持し、油圧シリンダ駆動回路の油量を適正に制御するとともに、油圧シリンダ装置を滑らかに微速起動及び微速停止させることができ、エネルギを回収することができるコンパクトな電動閉回路油圧シリンダ駆動装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置においては、ロッドが取り付けられたピストン並びに該ピストンの両側のベース側油圧室及びロッド側油圧室を備える油圧シリンダ装置と、前記ベース側油圧室及びロッド側油圧室に一端がそれぞれ接続された第１管路及び第２管路と、２つの吐出口を備え、回生機能付き電動機によって駆動される２方向形の油圧ポンプと、前記２つの吐出口に一端がそれぞれ接続され、相互に吐出管路又は吸引管路として機能する第３管路及び第４管路と、前記第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路の他端がそれぞれ接続される少なくとも４つのポートと、前記第１管路及び第２管路の他端と第３管路及び第４管路の他端とをそれぞれ連結する開放位置と、前記第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路の他端を閉止する閉止位置とに切り替える切替弁、並びに、前記第３管路及び第４管路を油タンクに選択的に連通させる油圧制御弁を備える油圧切替制御手段と、停止している前記油圧シリンダ装置を起動させる時には、前記油圧ポンプから圧油を吐出させ、前記第３管路の内部の圧力を前記第１管路の内部の圧力と等しくさせて、前記切替弁を閉止位置から開放位置に切り替えるとともに、前記第４管路を前記油タンクに連通させるように前記油圧制御弁を作動させるか、又は、前記油圧ポンプから圧油を吐出させ、前記第４管路の内部の圧力を前記第２管路の内部の圧力と等しくさせて、前記切替弁を閉止位置から開放位置に切り替えるとともに、前記第３管路を前記油タンクに連通させるように前記油圧制御弁を作動させ、作動している前記油圧シリンダ装置を停止させる時には、前記油圧ポンプを、該油圧ポンプからの圧油漏れ量を補うように、回転方向の制御を行い、同時に微小回転数まで低下させて、前記切替弁を開放位置から閉止位置に切り替える制御装置とを有し、前記吸引管路の内部の圧力が前記吐出管路の内部の圧力よりも高い時には、前記電動機が回生電流を発生する。
【００２１】
本発明の他の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置においては、さらに、前記切替弁は、前記制御装置からの切替信号によって、又は、該切替信号によって供給されるパイロット圧油によって作動する。
【００２２】
本発明の更に他の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置においては、さらに、前記制御装置は、前記第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路の内部の圧力を検出し、前記第３管路又は第４管路の内部の油量を調整するために前記第３管路又は第４管路を前記油タンクに連通させるように前記油圧制御弁を作動させる。
【００２３】
本発明の更に他の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置においては、さらに、前記制御装置は、前記第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路の内部の圧力を検出し、前記油圧ポンプの回転方向、回転数、及び、吐出流量を制御して、停止している前記油圧シリンダ装置を起動させる時には滑らかに微速起動させ、作動している前記油圧シリンダ装置を停止させる時には滑らかに微速停止させる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の第１の実施の形態における電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の回路図である。
【００２６】
本実施の形態における電動閉回路油圧シリンダ駆動装置は、ショベル、ローダ、ブルドーザ等の建設機械、クレーン、フォークリフト、ダンプトラック等の運輸物流機械等の各種機械において、機械の可動部材を駆動するための油圧アクチュエータとして油圧シリンダを駆動させる装置である。
【００２７】
図に示されるように、本実施の形態における電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の駆動系は、原動機としてのエンジン４５、該エンジン４５によって駆動される発電機４４、及び、該発電機４４によって発生される電力を制御して電動機４２に伝達するインバータ４３を備える。そして、両方向に圧油の吐出が可能な油圧ポンプ１６は、前記電動機４２によって回転駆動される。なお、前記電動機４２は回生電流を発生することができる回生機能付き電動機である。
【００２８】
また、前記インバータ４３は、前記発電機４４が余剰電力を発生する場合に該余剰電力を蓄電手段としてのバッテリ４６に充電する機能、作業時のエネルギ回生作用によって電動機４２が発電機能を果たし回生電流を発生してバッテリ４６を充電する機能、及び、前記発電機４４の発生する電力が不足する場合に前記バッテリ４６の電力を変替して前記電動機４２に供給する機能を有する。なお、インバータ４３の前記機能は、インバータ４３自体又は信号線６８を介して送信される制御装置としての油圧閉回路制御手段２２からの指令によって発揮される。
【００２９】
そして、前記油圧ポンプ１６は２つの吐出口を備え、両方向に圧油を吐出することができる２方向形の油圧ポンプであり、回転速度に応じて吐出量が変化する。なお、前記油圧ポンプ１６の形式は、固定容量又は可変容量のどちらの形式であってもよい。
【００３０】
また、前記油圧ポンプ１６と該油圧ポンプ１６からの圧油によって駆動される油圧シリンダ装置としての油圧シリンダ１１との間には、切替弁としての油圧切替弁４７ａ及び油圧制御弁４７ｂから成る一体型の油圧切替制御手段４７が配設される。そして、前記油圧ポンプ１６及び油圧シリンダ１１は、前記油圧切替制御手段４７を介して両側の第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路としての管路３２、３３、３６、３７によって接続されて、電動閉回路油圧シリンダ駆動装置を構成する。なお、前記第３管路及び第４管路としての管路３６及び管路３７は、一端がそれぞれ前記油圧ポンプ１６の吐出口に接続され、相互に吐出管路又は吸引管路として機能する。
【００３１】
そして、前記油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａと油圧切替弁４７ａとを連結する管路３２には該管路３２の圧力Ｐ４を検出する圧力検出手段３４が配設され、前記油圧シリンダ１１のロッド側油圧室１１ｂと油圧切替弁４７ａとを連結する管路３３には該管路３３の圧力Ｐ５を検出する圧力検出手段３５が配設される。さらに、前記油圧ポンプ１６と油圧制御弁４７ｂとを連結する管路３６には該管路３６の圧力Ｐ９を検出する圧力検出手段３９が配設され、前記油圧ポンプ１６と油圧制御弁４７ｂとを連結する管路３７には該管路３７の圧力Ｐ１０を検出する圧力検出手段４０が配設される。なお、前記各圧力検出手段３４、３５、３９、４０によって検出された圧力信号は、それぞれ圧力信号線Ｓ１〜Ｓ４によって油圧閉回路制御手段２２に送信される。
【００３２】
ここで、該油圧閉回路制御手段２２は、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の演算手段、半導体メモリ、磁気ディスク等の記憶手段、入力手段、表示手段、入出力インターフェイス等を備えるものである。なお、前記油圧閉回路制御手段２２は、独立したものであってもよいし、前記建設機械、運輸物流機械等の制御手段に統合されたものであってもよい。
【００３３】
そして、前記油圧切替弁４７ａは、前記油圧閉回路制御手段２２と切替信号線５６によって通信可能に接続され、操作手段としてのコントロールレバー２３からの操作指令に基づいて送信される油圧閉回路制御手段２２からの切替信号によって操作される。
【００３４】
また、前記油圧制御弁４７ｂは、油タンク５９に連結される管路３８と管路３６とを連結する連結経路３８Ａ、及び、前記管路３８と管路３７とを連結する連結経路３８Ｂを備える。ここで、前記連結経路３８Ａ及び連結経路３８Ｂには、逆止弁としてのパイロットチェック弁Ａ１及びＢ１がそれぞれ配設されている。そして、前記パイロットチェック弁Ａ１及びＢ１は、油タンク６１から汲み上げられ、パイロット圧油源６０によって、パイロット圧油管路５８、パイロット圧油切替弁６２、並びに、パイロット圧油管路Ｐ１２及びＰ１１を介して、供給されるパイロット圧油によって操作される。なお、前記パイロット圧油切替弁６２は、切替弁切替信号線６３、６４を介して送信される前記油圧閉回路制御手段２２からの切替信号によって操作される。
【００３５】
そして、前記油圧切替弁４７ａは、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とを閉止する閉止位置４７ａ−１、及び、開放する開放位置４７ａ−２とに切り替えられる。この場合、前記油圧切替弁４７ａが閉止位置４７ａ−１に切り替えられると、油圧シリンダ１１からの圧油の流出が止められ、油圧シリンダ１１の停止状態が保持される保持機能を発揮する。これは、建築機械等で、例えば、油圧ショベルの作業機械に使用されている油圧シリンダと同等の保持機能である。
【００３６】
したがって、「従来の技術」及び「発明が解決しようとする課題」において説明された従来の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置のようなパイロットチェック弁１１３、１１４を使用する場合に見られる小流量における不安定な動作が発生することがない。
【００３７】
次に、前記構成の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の動作について説明する。まず、油圧シリンダ１１の停止・保持状態から油圧シリンダ１１を起動する場合の動作について説明する。
【００３８】
この場合、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力がある油圧シリンダ１１の停止・保持状態と、縮長方向に推力がある油圧シリンダ１１の停止・保持状態とが存在する。
【００３９】
なお、片ロッド型の油圧シリンダである前記油圧シリンダ１１のベース側の受圧面積Ａａとロッド側の受圧面積Ａｂとの関係は、
Ａａ＞Ａｂ
である。
【００４０】
まず、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力がある停止・保持状態では、ベース側油圧室１１ａの圧力をＰａ、ロッド側油圧室１１ｂの圧力をＰｂとすると、
Ｐａ×Ａａ＞Ｐｂ×Ａｂ
である。そして、この停止・保持状態から油圧シリンダ１１を伸長する場合、前記ＰａとＰｂの大小関係は、
Ｐａ＞Ｐｂ
又は、
Ｐａ≦Ｐｂ
である。
【００４１】
また、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力がある停止・保持状態から、油圧シリンダ１１を縮長する場合、前記ＰａとＰｂの大小関係は、
Ｐａ＞Ｐｂ
又は、
Ｐａ≦Ｐｂ
である。
【００４２】
次に、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力がある停止・保持状態では、
Ｐａ×Ａａ≦Ｐｂ×Ａｂ
である。そして、この停止・保持状態から油圧シリンダ１１を伸長する場合、前記ＰａとＰｂの大小関係は、
Ｐａ＜Ｐｂ
である。
【００４３】
また、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力がある停止・保持状態から油圧シリンダ１１を縮長する場合、前記ＰａとＰｂの大小関係は、
Ｐａ＜Ｐｂ
である。
【００４４】
次に、停止・保持状態にある油圧シリンダ１１を伸長する場合の動作について説明する。
【００４５】
まず、コントロールレバー２３からの油圧シリンダ１１を伸長させる操作指令を油圧閉回路制御手段２２が受信する。続いて、該油圧閉回路制御手段２２は、圧力検出手段３４、３５からの圧力信号によって、管路３２の圧力Ｐ４と管路３３の圧力Ｐ５とを検出する。ここで、前記Ｐ４及びＰ５は、油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａの圧力Ｐａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力Ｐｂに等しい。これにより、前記油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａの圧力Ｐａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力Ｐｂが検出されたことになる。
【００４６】
次に、油圧閉回路制御手段２２はあらかじめ記憶されている油圧シリンダ１１の受圧面積Ａａ、Ａｂ及び圧力Ｐａ、Ｐｂから油圧シリンダ１１の停止・保持の油圧シリンダ１１の推力の方向を判定する。ここで、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ＞０
である場合は、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力があると判定し、また、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ≦０
である場合は、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力があると判定する。
【００４７】
そして、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力がある場合に油圧シリンダ１１を伸長する時は、油圧閉回路制御手段２２はインバータ４３に制御信号を送信し、電動機４２を回転させて油圧ポンプ１６を回転させ、管路３６の圧力を管路３２の圧力と等しくなるまで上昇させる。このとき、油圧閉回路制御手段２２は管路３２の圧力Ｐ４と管路３６の圧力Ｐ９とを常時比較する。
【００４８】
そして、管路３２の圧力Ｐ４と管路３６の圧力Ｐ９とが等しくなった時点において、前記油圧閉回路制御手段２２は、パイロット圧油切替弁６２に切替信号を送信して、油圧制御弁４７ｂへパイロット圧油管路Ｐ１１を介してパイロット圧油を供給させる。すると、パイロットチェック弁Ｂ１が開くので、管路３７は、連結経路３８Ｂ及び管路３８を介して、油タンク５９に連通される。これにより、該油タンク５９からの油が管路３７に補充される。
【００４９】
これと同時に、前記油圧閉回路制御手段２２は、油圧切替弁４７ａに切替信号を送信して閉止位置４７ａ−１から開放位置４７ａ−２に切り替えさせ、管路３２及び管路３３を管路３６及び管路３７にそれぞれ連通させる。これにより、油圧ポンプ１６から吐出された圧油が、管路３６及び管路３２を介して、ベース側油圧室１１ａに供給されるので、油圧シリンダ１１が伸長を開始する、すなわち、伸長方向に起動する。
【００５０】
この場合、油圧シリンダ１１の推力があるベース側油圧室１１ａに連通する管路３２の圧力と管路３６の圧力とを等しくさせた状態で、遮断されていた管路３２と管路３６とを連通させるので、前記管路３２と管路３６とを連通させた瞬間に油圧の変動が発生することがない。そのため、油圧シリンダ１１が伸長方向に起動する時にベース側油圧室１１ａ内の油圧に変動が発生しないので、油圧シリンダ１１を滑らかに動作させることができ、微速起動させることができる。
【００５１】
また、パイロット圧油切替弁６２によって油圧制御弁４７ｂを制御して、パイロットチェック弁Ｂ１を開き、管路３７を油タンク５９に連通させるようにしているので、
Ｐａ≦Ｐｂ
の場合であっても、管路３６が油タンク５９に連通してしまうことがない。そのため、油圧シリンダ１１の動作が不安定になって操作性が著しく低下してしまうことがない。
【００５２】
一方、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力がある場合に油圧シンリダ１１を伸長する時は、油圧閉回路制御手段２２はインバータ４３に制御信号を送信し、電動機４２を回転させて油圧ポンプ１６を回転させ、管路３７の圧力を管路３３の圧力と等しくなるまで上昇させる。このとき、油圧閉回路制御手段２２は管路３３の圧力Ｐ５と管路３７の圧力Ｐ１０とを常時比較する。
【００５３】
そして、管路３３の圧力Ｐ５と管路３７の圧力Ｐ１０とが等しくなった時点において、前記油圧閉回路制御手段２２は、パイロット圧油切替弁６２に切替信号を送信して、油圧制御弁４７ｂへパイロット圧油管路Ｐ１２を介してパイロット圧油を供給させる。すると、パイロットチェック弁Ａ１が開くので、管路３６は、連結経路３８Ａ及び管路３８を介して、油タンク５９に連通される。これにより、該油タンク５９からの油が管路３６に補充される。
【００５４】
これと同時に、前記油圧閉回路制御手段２２は、油圧切替弁４７ａに切替信号を送信して閉止位置４７ａ−１から開放位置４７ａ−２に切り替えさせ、管路３２及び管路３３を管路３６及び管路３７にそれぞれ連通させて、油圧シリンダ１１を伸長方向に起動させる。
【００５５】
この場合、油圧シリンダ１１の推力があるロッド側油圧室１１ｂに連通する管路３３の圧力と管路３７の圧力とを等しくさせた状態で、遮断されていた管路３３と管路３７とを連通させるので、前記管路３３と管路３７とを連通させた瞬間に油圧の変動が発生することがない。そのため、油圧シリンダ１１が伸長方向に起動する時にロッド側油圧室１１ｂ内の油圧に変動が発生しないので、油圧シリンダ１１を滑らかに動作させることができ、微速起動させることができる。
【００５６】
また、油圧ポンプ１６においては、管路３３及び管路３７の高圧力側の圧油が戻され、管路３６及び管路３２の低圧力側に圧油が吐出されるので、油圧ポンプ１６がモータ機能を、電動機４２が発電機能を果たして電力が回生され、インバータ４３によって回生電力がバッテリ４６に充電される。
【００５７】
次に、油圧シリンダ１１が停止・保持状態において、油圧シリンダ１１を縮長する場合の動作について説明する。
【００５８】
まず、コントロールレバー２３からの油圧シリンダ１１を縮長させる操作指令を油圧閉回路制御手段２２が受信する。続いて、該油圧閉回路制御手段２２は、圧力検出手段３４、３５からの圧力信号によって、管路３２の圧力Ｐ４と管路３３の圧力Ｐ５とを検出する。ここで、前記Ｐ４及びＰ５は、油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａの圧力Ｐａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力Ｐｂに等しい。これにより、前記油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａの圧力Ｐａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力Ｐｂが検出されたことになる。
【００５９】
次に、油圧閉回路制御手段２２はあらかじめ記憶されている油圧シリンダ１１の受圧面積Ａａ、Ａｂ及び圧力Ｐａ、Ｐｂから油圧シリンダ１１の停止・保持の油圧シリンダ１１の推力の方向を判定する。ここで、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ＞０
である場合は、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力があると判定し、また、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ≦０
である場合は、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力があると判定する。
【００６０】
そして、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力がある場合に油圧シリンダ１１を縮長する時は、油圧閉回路制御手段２２はインバータ４３に制御信号を送信し、電動機４２を回転させて油圧ポンプ１６を回転させ、管路３６の圧力を管路３２の圧力と等しくなるまで上昇させる。このとき、油圧閉回路制御手段２２は管路３２の圧力Ｐ４と管路３６の圧力Ｐ９とを常時比較する。
【００６１】
そして、管路３２の圧力Ｐ４と管路３６の圧力Ｐ９とが等しくなった時点において、前記油圧閉回路制御手段２２は、パイロット圧油切替弁６２に切替信号を送信して、油圧制御弁４７ｂへパイロット圧油管路Ｐ１１を介してパイロット圧油を供給させる。すると、パイロットチェック弁Ｂ１が開くので、管路３７は、連結経路３８Ｂ及び管路３８を介して、油タンク５９に連通される。これにより、該油タンク５９からの油が管路３７に補充される。
【００６２】
これと同時に、前記油圧閉回路制御手段２２は、油圧切替弁４７ａに切替信号を送信して閉止位置４７ａ−１から開放位置４７ａ−２に切り替えさせ、管路３２及び管路３３を管路３６及び管路３７にそれぞれ連通させて、油圧シリンダ１１の縮長を開始させる、すなわち、縮長方向に起動させる。
【００６３】
この場合、油圧シリンダ１１の推力があるベース側油圧室１１ａに連通する管路３２の圧力と管路３６の圧力とを等しくさせた状態で、遮断されていた管路３２と管路３６とを連通させるので、前記管路３２と管路３６とを連通させた瞬間に油圧の変動が発生することがない。そのため、油圧シリンダ１１が縮長方向に起動する時にベース側油圧室１１ａ内の油圧に変動が発生しないので、油圧シリンダ１１を滑らかに動作させることができ、微速起動させることができる。
【００６４】
また、パイロット圧油切替弁６２によって油圧制御弁４７ｂを制御して、パイロットチェック弁Ｂ１を開き、管路３７を油タンク５９に連通させるようにしているので、Ｐａ≦Ｐｂの場合であっても、管路３６が油タンク５９に連通してしまうことがない。そのため、油圧シリンダ１１の動作が不安定になって操作性が著しく低下してしまうことがない。
【００６５】
さらに、油圧ポンプ１６においては、管路３２及び管路３６の圧油が戻され、管路３７及び管路３３に圧油が吐出されるので、油圧ポンプ１６がモータ機能を、電動機４２が発電機能を果たして電力が回生され、インバータ４３によって回生電力がバッテリ４６に充電される。
【００６６】
一方、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力がある場合に油圧シンリダ１１を縮長する時は、油圧閉回路制御手段２２はインバータ４３に制御信号を送信し、電動機４２を回転させて油圧ポンプ１６を回転させ、管路３７の圧力を管路３３の圧力と等しくなるまで上昇させる。このとき、油圧閉回路制御手段２２は管路３３の圧力Ｐ５と管路３７の圧力Ｐ１０とを常時比較する。
【００６７】
そして、管路３３の圧力Ｐ５と管路３７の圧力Ｐ１０とが等しくなった時点において、前記油圧閉回路制御手段２２は、パイロット圧油切替弁６２に切替信号を送信して、油圧制御弁４７ｂへパイロット圧油管路Ｐ１２を介してパイロット圧油を供給させる。すると、パイロットチェック弁Ａ１が開くので、管路３６は、連結経路３８Ａ及び管路３８を介して、油タンク５９に連通される。これにより、該油タンク５９からの油が管路３６に補充される。
【００６８】
これと同時に、前記油圧閉回路制御手段２２は、油圧切替弁４７ａに切替信号を送信して閉止位置４７ａ−１から開放位置４７ａ−２に切り替えさせ、管路３２及び管路３３を管路３６及び管路３７にそれぞれ連通させる。これにより、油圧ポンプ１６から吐出された圧油が、管路３７及び管路３３を介して、ロッド側油圧室１１ｂに供給されるので、油圧シリンダ１１が縮長方向に起動される。
【００６９】
この場合、油圧シリンダ１１の推力があるロッド側油圧室１１ｂに連通する管路３３の圧力と管路３７の圧力とを等しくさせた状態で、遮断されていた管路３３と管路３７とを連通させるので、前記管路３３と管路３７とを連通させた瞬間に油圧の変動が発生することがない。そのため、油圧シリンダ１１が縮長方向に起動する時にロッド側油圧室１１ｂ内の油圧に変動が発生しないので、油圧シリンダ１１を滑らかに動作させることができ、微速起動させることができる。
【００７０】
次に、油圧シリンダ１１の作動状態から油圧シリンダ１１を停止する場合の電動閉回路油圧シリンダ駆動回路の動作について説明する。
【００７１】
この場合、油圧シリンダ１１の作動状態は、油圧シリンダ１１の伸長側、縮長側の推力の大小によって次のような場合が考えられる。
【００７２】
まず、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力がある場合の作動状態では、
Ｐａ×Ａａ＞Ｐｂ×Ａｂ
である。
【００７３】
この場合、前記油圧シリンダ１１を伸長している作動状態では、ＰａとＰｂの大小関係は、
Ｐａ＞Ｐｂ
又は、
Ｐａ≦Ｐｂ
である。
【００７４】
また、前記油圧シリンダ１１を縮長している作動状態では、ＰａとＰｂの大小関係は、
Ｐａ＞Ｐｂ
又は、
Ｐａ≦Ｐｂ
である。
【００７５】
次に、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力がある場合の作動状態では、
Ｐａ×Ａａ≦Ｐｂ×Ａｂ
である。
【００７６】
この場合、前記油圧シリンダ１１を伸長している作動状態では、ＰａとＰｂの大小関係は、
Ｐａ≦Ｐｂ
である。
【００７７】
また、前記油圧シリンダ１１を縮長している作動状態では、ＰａとＰｂの大小関係は、
Ｐａ≦Ｐｂ
である。
【００７８】
次に、油圧シリンダ１１が伸長している作動状態から停止する場合の動作について説明する。
【００７９】
まず、コントロールレバー２３からの油圧シリンダ１１を伸長させる操作指令を油圧閉回路制御手段２２が受信している。この場合、該油圧閉回路制御手段２２は、圧力検出手段３４、３５からの圧力信号によって、管路３２の圧力Ｐ４と管路３３の圧力Ｐ５とを検出する。ここで、前記Ｐ４及びＰ５は、油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａの圧力Ｐａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力Ｐｂに等しいので、これにより、前記油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａの圧力Ｐａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力Ｐｂが検出されたことになる。
【００８０】
そして、油圧閉回路制御手段２２はあらかじめ記憶されている油圧シリンダ１１の受圧面積Ａａ、Ａｂ及び圧力Ｐａ、Ｐｂから油圧シリンダ１１の停止・保持の油圧シリンダ１１の推力の方向を判定する。ここで、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ＞０
である場合は、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力があると判定し、また、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ≦０
である場合は、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力があると判定する。
【００８１】
ここで、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力がある場合に油圧シリンダ１１を停止する時は、油圧閉回路制御手段２２はインバータ４３に制御信号を送信し、電動機４２を減速させて油圧ポンプ１６を減速させる。そして、油圧ポンプ１６の回転数は、前記油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量だけ管路３６に吐出する微小回転数にまで減速される。なお、前記微小回転数は、実験や理論に基づいてあらかじめ定められ、油圧閉回路制御手段２２に記憶されている。
【００８２】
次に、前記油圧閉回路制御手段２２は、油圧切替弁４７ａに切替信号を送信して開放位置４７ａ−２から閉止位置４７ａ−１に切り替えさせ、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とをそれぞれ遮断する。
【００８３】
この場合、油圧ポンプ１６からの管路３６への圧油の吐出量を油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量にまで低下させてから、連通されていた管路３２と管路３６とを遮断させるので、前記管路３２と管路３６とを遮断させた瞬間に油圧の変動が発生することがない。そのため、油圧シリンダ１１が停止する時にベース側油圧室１１ａ内の油圧に変動が発生しないので、油圧シリンダ１１を伸長している作動状態から滑らかに停止させることができる。
【００８４】
一方、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力がある場合に油圧シリンダ１１を停止する時は、油圧閉回路制御手段２２はインバータ４３に制御信号を送信し、電動機４２を減速させて油圧ポンプ１６を減速させて停止させる。この場合、油圧ポンプ１６は、油圧シリンダ１１を伸長させる方向に回転し、管路３６に圧油を吐出している。そして、油圧ポンプ１６は、一旦（たん）停止させられた後、逆転され、前記油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量だけ管路３７に吐出する微小回転数で回転させられれる。油圧ポンプ１６を減速させる。なお、前記微小回転数は、実験や理論に基づいてあらかじめ定められ、油圧閉回路制御手段２２に記憶されている。
【００８５】
次に、前記油圧閉回路制御手段２２は、油圧切替弁４７ａに切替信号を送信して開放位置４７ａ−２から閉止位置４７ａ−１に切り替えさせ、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とをそれぞれ遮断する。
【００８６】
この場合、油圧ポンプ１６からの管路３７への圧油の吐出量を油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量にまで低下させてから、連通されていた管路３３と管路３７とを遮断させるので、前記管路３３と管路３７とを遮断させた瞬間に油圧の変動が発生することがない。そのため、油圧シリンダ１１が停止する時にロッド側油圧室１１ｂ内の油圧に変動が発生しないので、油圧シリンダ１１を滑らかに停止させることができる。
【００８７】
次に、油圧シリンダ１１が縮長している作動状態から停止する場合の動作について説明する。
【００８８】
まず、コントロールレバー２３からの油圧シリンダ１１を縮長させる操作指令を油圧閉回路制御手段２２が受信している。この場合、該油圧閉回路制御手段２２は、圧力検出手段３４、３５からの圧力信号によって、管路３２の圧力Ｐ４と管路３３の圧力Ｐ５とを検出する。ここで、前記Ｐ４及びＰ５は、油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａの圧力Ｐａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力Ｐｂに等しいので、これにより、前記油圧シリンダ１１のベース側油圧室１１ａの圧力Ｐａ及びロッド側油圧室１１ｂの圧力Ｐｂが検出されたことになる。
【００８９】
そして、油圧閉回路制御手段２２はあらかじめ記憶されている油圧シリンダ１１の受圧面積Ａａ、Ａｂ及び圧力Ｐａ、Ｐｂから油圧シリンダ１１の停止・保持の油圧シリンダ１１の推力の方向を判定する。ここで、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ＞０
である場合は、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力があると判定し、また、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ≦０
である場合は、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力があると判定する。
【００９０】
ここで、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力がある場合に油圧シリンダ１１を停止する時は、油圧閉回路制御手段２２はインバータ４３に制御信号を送信し、電動機４２を減速させて油圧ポンプ１６を減速させて停止させる。この場合、油圧ポンプ１６は、油圧シリンダ１１を縮長させる方向に回転し、管路３７に圧油を吐出している。そして、油圧ポンプ１６は、一旦停止させられた後、逆転され、前記油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量だけ管路３６に吐出する微小回転数で回転させられる。なお、前記微小回転数は、実験や理論に基づいてあらかじめ定められ、油圧閉回路制御手段２２に記憶されている。
【００９１】
次に、前記油圧閉回路制御手段２２は、油圧切替弁４７ａに切替信号を送信して開放位置４７ａ−２から閉止位置４７ａ−１に切り替えさせ、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とをそれぞれ遮断する。
【００９２】
この場合、油圧ポンプ１６からの管路３６への圧油の吐出量を油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量にまで低下させてから、連通されていた管路３２と管路３６とを遮断させるので、前記管路３２と管路３６とを遮断させた瞬間に油圧の変動が発生することがない。そのため、油圧シリンダ１１が停止する時にベース側油圧室１１ａ内の油圧に変動が発生しないので、油圧シリンダ１１を伸長している作動状態から滑らかに停止させることができる。
【００９３】
一方、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力がある場合に油圧シリンダ１１を停止する時は、油圧閉回路制御手段２２はインバータ４３に制御信号を送信し、電動機４２を減速させて油圧ポンプ１６を減速させる。そして、油圧ポンプ１６の回転数は、前記油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量だけ管路３７に吐出する微小回転数にまで減速される。なお、前記微小回転数は、実験や理論に基づいてあらかじめ定められ、油圧閉回路制御手段２２に記憶されている。
【００９４】
次に、前記油圧閉回路制御手段２２は、油圧切替弁４７ａに切替信号を送信して開放位置４７ａ−２から閉止位置４７ａ−１に切り替えさせ、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とをそれぞれ遮断する。
【００９５】
この場合、油圧ポンプ１６からの管路３７への圧油の吐出量を油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量にまで低下させてから、連通されていた管路３３と管路３７とを遮断させるので、前記管路３３と管路３７とを遮断させた瞬間に油圧の変動が発生することがない。そのため、油圧シリンダ１１が停止する時にロッド側油圧室１１ｂ内の油圧に変動が発生しないので、油圧シリンダ１１を滑らかに停止させることができる。
【００９６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するもの及び同じ動作については、その説明を省略する。
【００９７】
図４は本発明の第２の実施の形態における電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の回路図である。
【００９８】
図に示されるように、一体型の油圧切替制御手段７７の切替弁としての油圧切替弁７７ａは、油タンク６１から汲み上げられ、パイロット圧油源６０によって、パイロット圧油管路５８、パイロット圧油切替弁７２、及び、パイロット圧油管路Ｐ１３を介して、供給されるパイロット圧油によって切替制御される。
【００９９】
そして、油圧制御弁７７ｂは、油タンク６１から汲み上げられ、パイロット圧油源６０によって、パイロット圧油管路７３、パイロット圧油切替弁６２、並びに、パイロット圧油管路Ｐ１１及びＰ１２を介して、供給されるパイロット圧油によって切替制御される。
【０１００】
また、油圧切替制御手段７７は一体化されているが、用途によって油圧切替弁７７ａと油圧制御弁７７ｂとに分離しても機能が変わることはない。
【０１０１】
ここで、停止・保持状態にある油圧シリンダ１１を伸長する場合の動作について説明する。
【０１０２】
まず、コントロールレバー２３からの油圧シリンダ１１を伸長させる操作指令を油圧閉回路制御手段２２が受信する。続いて、該油圧閉回路制御手段２２は、油圧シリンダ１１の停止・保持の油圧シリンダ１１の推力の方向を判定する。
【０１０３】
ここで、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ＞０
である場合は、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力があると判定されるので、管路３２の圧力Ｐ４と管路３６の圧力Ｐ９とが等しくなるまで管路３６の圧力を上昇させる。続いて、油圧制御弁７７ｂによって管路３７を、管路３８を介して、油タンク５９に連通させる。
【０１０４】
これと同時に、油圧切替弁７７ａを閉止位置７７ａ−１から開放位置７７ａ−２に切り替えさせ、管路３２及び管路３３を管路３６及び管路３７にそれぞれ連通させる。これにより、油圧ポンプ１６から吐出された圧油が、管路３６及び管路３２を介して、ベース側油圧室１１ａに供給されるので、油圧シリンダ１１が伸長方向に起動する。
【０１０５】
また、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ≦０
である場合は、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力があると判定されるので、管路３３の圧力Ｐ５と管路３７の圧力Ｐ１０とが等しくなるまで管路３７の圧力を上昇させる。続いて、油圧制御弁７７ｂによって管路３６及び管路３８を介して、油タンク５９に連通させる。
【０１０６】
これと同時に、油圧切替弁７７ａを閉止位置７７ａ−１から開放位置７７ａ−２に切り替えさせ、管路３２及び管路３３を管路３６及び管路３７にそれぞれ連通させる。これにより、油圧ポンプ１６から吐出された圧油が、管路３６及び管路３２を介して、ベース側油圧室１１ａに供給されるので、油圧シリンダ１１が伸長方向に起動する。
【０１０７】
なお、
Ｐ１０＞Ｐ９
の場合には、前記第１の実施の形態における場合と同様に、管路３３及び管路３７の高圧力側の圧油が戻され、管路３６及び管路３２の低圧力側に圧油が吐出されるので、油圧ポンプ１６がモータ機能を、電動機４２が発電機能を果たして電力が回生され、インバータ４３によって回生電力がバッテリ４６に充電される。
【０１０８】
次に、停止・保持状態にある油圧シリンダ１１を縮長する場合の動作について説明する。
【０１０９】
まず、コントロールレバー２３からの油圧シリンダ１１を縮長させる操作指令を油圧閉回路制御手段２２が受信する。続いて、該油圧閉回路制御手段２２は、油圧シリンダ１１の停止・保持の油圧シリンダ１１の推力の方向を判定する。
【０１１０】
ここで、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ＞０
である場合は、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力があると判定されるので、管路３２の圧力Ｐ４と管路３６の圧力Ｐ９とが等しくなるまで管路３６の圧力を上昇させる。続いて、油圧制御弁７７ｂによって管路３７及び管路３８を介して、油タンク５９に連通させる。
【０１１１】
これと同時に、油圧切替弁７７ａを閉止位置７７ａ−１から開放位置７７ａ−２に切り替えさせ、管路３２及び管路３３を管路３６及び管路３７にそれぞれ連通させる。これにより、油圧ポンプ１６から吐出された圧油が、管路３７及び管路３３を介して、ロッド側油圧室１１ｂに供給されるので、油圧シリンダ１１が縮長方向に起動する。
【０１１２】
なお、
Ｐ９＞Ｐ１０
の場合には、前記第１の実施の形態における場合と同様に、管路３２及び管路３６の高圧力側の圧油が戻され、管路３７及び管路３３の低圧力側に圧油が吐出されるので、油圧ポンプ１６がモータ機能を、電動機４２が発電機能を果たして電力が回生され、インバータ４３によって回生電力がバッテリ４６に充電される。
【０１１３】
また、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ≦０
である場合は、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力があると判定されるので、管路３３の圧力Ｐ５と管路３７の圧力Ｐ１０とが等しくなるまで管路３７の圧力を上昇させる。続いて、油圧制御弁７７ｂによって管路３６を、管路３８を介して、油タンク５９に連通させる。
【０１１４】
これと同時に、油圧切替弁７７ａを閉止位置７７ａ−１から開放位置７７ａ−２に切り替えさせ、管路３２及び管路３３を管路３６及び管路３７にそれぞれ連通させる。これにより、油圧ポンプ１６から吐出された圧油が、管路３７及び管路３３を介して、ロッド側油圧室１１ｂに供給されるので、油圧シリンダ１１が縮長方向に起動する。
【０１１５】
次に、油圧シリンダ１１の作動状態から油圧シリンダ１１を停止する場合の電動閉回路油圧シリンダ駆動回路の動作について説明する。まず、油圧シリンダ１１が伸長している作動状態から停止する場合の動作について説明する。
【０１１６】
まず、コントロールレバー２３からの油圧シリンダ１１を停止させる操作指令を油圧閉回路制御手段２２が受信する。続いて、該油圧閉回路制御手段２２は、油圧シリンダ１１の停止・保持の油圧シリンダ１１の推力の方向を判定する。
【０１１７】
ここで、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ＞０
である場合は、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力があると判定されるので、油圧ポンプ１６の回転を減速させる。そして、油圧ポンプ１６の回転数は、前記油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量だけ管路３６に吐出する微小回転数にまで減速される。
【０１１８】
そして、油圧切替弁７７ａを開放位置７７ａ−２から閉止位置７７ａ−１に切り替えさせ、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とをそれぞれ遮断する。これにより、油圧シリンダ１１を伸長している作動状態から滑らかに停止させることができる。
【０１１９】
また、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ≦０
である場合は、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力があると判定されるので、油圧ポンプ１６の回転を減速させて停止させる。この場合、油圧ポンプ１６は、油圧シリンダ１１を伸長させる方向に回転し、管路３６に圧油を吐出している。そして、油圧ポンプ１６は、一旦停止させられた後、逆転され、前記油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量だけ管路３７に吐出する微小回転数で回転させられる。
【０１２０】
そして、油圧切替弁７７ａを開放位置７７ａ−２から閉止位置７７ａ−１に切り替えさせ、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とをそれぞれ遮断する。これにより、油圧シリンダ１１を伸長している作動状態から滑らかに停止させることができる。
【０１２１】
次に、油圧シリンダ１１が縮長している作動状態から停止する場合の動作について説明する。
【０１２２】
まず、コントロールレバー２３からの油圧シリンダ１１を停止させる操作指令を油圧閉回路制御手段２２が受信する。続いて、該油圧閉回路制御手段２２は、油圧シリンダ１１の停止・保持の油圧シリンダ１１の推力の方向を判定する。
【０１２３】
ここで、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ＞０
である場合は、油圧シリンダ１１の伸長方向に推力があると判定されるので、油圧ポンプ１６の回転を減速させて停止させる。この場合、油圧ポンプ１６は、油圧シリンダ１１を縮長させる方向に回転し、管路３７に圧油を吐出している。そして、油圧ポンプ１６は、一旦停止させられた後、逆転され、前記油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量だけ管路３６に吐出する微小回転数で回転させられる。
【０１２４】
そして、油圧切替弁７７ａを開放位置７７ａ−２から閉止位置７７ａ−１に切り替えさせ、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とをそれぞれ遮断する。これにより、油圧シリンダ１１を縮長している作動状態から滑らかに停止させることができる。
【０１２５】
また、
Ｐａ×Ａａ−Ｐｂ×Ａｂ≦０
である場合は、油圧シリンダ１１の縮長方向に推力があると判定されるので、油圧ポンプ１６の回転を減速させる。そして、油圧ポンプ１６の回転数は、前記油圧ポンプ１６からの圧油漏れ量を補償するために必要な量だけ管路３７に吐出する微小回転数にまで減速される。
【０１２６】
そして、油圧切替弁７７ａを開放位置７７ａ−２から閉止位置７７ａ−１に切り替えさせ、管路３２及び管路３３と管路３６及び管路３７とをそれぞれ遮断する。これにより、油圧シリンダ１１を縮長している作動状態から滑らかに停止させることができる。
【０１２７】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【０１２８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、電動閉回路油圧シリンダ駆動装置においては、ロッドが取り付けられたピストン並びに該ピストンの両側のベース側油圧室及びロッド側油圧室を備える油圧シリンダ装置と、前記ベース側油圧室及びロッド側油圧室に一端がそれぞれ接続された第１管路及び第２管路と、２つの吐出口を備え、回生機能付き電動機によって駆動される２方向形の油圧ポンプと、前記２つの吐出口に一端がそれぞれ接続され、相互に吐出管路又は吸引管路として機能する第３管路及び第４管路と、前記第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路の他端がそれぞれ接続される少なくとも４つのポートと、前記第１管路及び第２管路の他端と第３管路及び第４管路の他端とをそれぞれ連結する開放位置と、前記第１管路、第２管路、第３管路及び第４管路の他端を閉止する閉止位置とに切り替える切替弁、並びに、前記第３管路及び第４管路を油タンクに選択的に連通させる油圧制御弁を備える油圧切替制御手段と、停止している前記油圧シリンダ装置を起動させる時には、前記油圧ポンプから圧油を吐出させ、前記第３管路の内部の圧力を前記第１管路の内部の圧力と等しくさせて、前記切替弁を閉止位置から開放位置に切り替えるとともに、前記第４管路を前記油タンクに連通させるように前記油圧制御弁を作動させるか、又は、前記油圧ポンプから圧油を吐出させ、前記第４管路の内部の圧力を前記第２管路の内部の圧力と等しくさせて、前記切替弁を閉止位置から開放位置に切り替えるとともに、前記第３管路を前記油タンクに連通させるように前記油圧制御弁を作動させ、作動している前記油圧シリンダ装置を停止させる時には、前記油圧ポンプを、該油圧ポンプからの圧油漏れ量を補うように、回転方向の制御を行い、同時に微小回転数まで低下させて、前記切替弁を開放位置から閉止位置に切り替える制御装置とを有し、前記吸引管路の内部の圧力が前記吐出管路の内部の圧力よりも高い時には、前記電動機が回生電流を発生する。
【０１２９】
この場合、油圧シリンダ装置を確実に保持し、油圧シリンダ駆動回路の油量を適正に制御するとともに、油圧シリンダ装置を滑らかに起動・停止させることができ、エネルギを回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の回路図である。
【図２】従来の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の回路図である。
【図３】従来の他の電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の回路図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態における電動閉回路油圧シリンダ駆動装置の回路図である。
【符号の説明】
１１油圧シリンダ
１１ａベース側油圧室
１１ｂロッド側油圧室
１６油圧ポンプ
２２油圧閉回路制御手段
３２、３３、３６、３７、３８管路
４２電動機
４７、７７油圧切替制御手段
４７ａ、７７ａ油圧切替弁
４７ａ−１、７７ａ−１閉止位置
４７ａ−２、７７ａ−２開放位置
４７ｂ、７７ｂ油圧制御弁
５９、６１油タンク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric closed circuit hydraulic cylinder driving device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in various machines such as excavators, loaders, bulldozers and other construction machines, cranes, forklifts, dump trucks, etc., there is a hydraulic closed circuit that drives a hydraulic cylinder as a hydraulic actuator for driving the movable members of the machine. Is provided.
[0003]
Recently, a hybrid drive device has also been provided in which an electric motor is rotated by an engine and a hydraulic pump is driven by the electric motor (see JP-A-9-174300 and JP-A-10-166199).
[0004]
In addition, a flushing circuit for adjusting the flow rate of oil in the circuit is known, and a closed circuit hydraulic cylinder is provided in which a check valve is inserted in the closed circuit to hold the hydraulic cylinder (Akiko Akira). No. 59-16563, Japanese Utility Model Publication No. 59-27523, and Japanese Patent Laid-Open No. 2001-2371).
[0005]
FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional electric closed circuit hydraulic cylinder driving apparatus.
[0006]
In the figure, 111 is a hydraulic cylinder, 112 is a hydraulic closed circuit relief valve, 113 and 114 are pilot check valves as check valves, 115 is a flushing valve, and 116 is a hydraulic pump capable of discharging pressure oil in both directions, 117. , 118 is a pilot pressure operation line operated by an operating means (not shown), and 119 is a hydraulic pump driving device.
[0007]
P′a is the expansion side, that is, the pressure of the base side hydraulic chamber 111a of the hydraulic cylinder 111, P′b is the contraction side, that is, the pressure of the rod side hydraulic chamber 111b of the hydraulic cylinder 111, A′a Is the pressure receiving area on the base side of the hydraulic cylinder 111, and A'b is the pressure receiving area on the rod side of the hydraulic cylinder 111.
[0008]
FIG. 3 is a circuit diagram of another conventional electric closed circuit hydraulic cylinder driving apparatus.
[0009]
In the figure, 111 is a hydraulic cylinder, 112 is a hydraulic closed circuit relief valve, 115 is a flushing valve, 116 is a hydraulic pump capable of discharging pressure oil in both directions, 119 is a hydraulic pump driving device, 121 is a hydraulic switching valve, 122 Is a hydraulic closed circuit control means, and 123 is a control lever as an operation means.
[0010]
P′a is the pressure of the base side hydraulic chamber 111a of the hydraulic cylinder 111, P′b is the pressure of the rod side hydraulic chamber 111b of the hydraulic cylinder 111, and A′a is the pressure receiving area of the base side of the hydraulic cylinder 111. , A′b is a pressure receiving area on the rod side of the hydraulic cylinder 111.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional electric closed circuit hydraulic cylinder driving device, when an external force is applied while the hydraulic cylinder 111 is stopped, the rod of the hydraulic cylinder 111 easily moves, or the hydraulic cylinder 111 from the load holding state. There is a problem that it is difficult to smoothly start and stop at a low speed.
[0012]
In general, the flushing valve 115 is used as a method for controlling the flow of oil in the circuit, but a holding mechanism for holding the pressure oil in the base side hydraulic chamber 111a or the rod side hydraulic chamber 111b of the hydraulic cylinder 111 is provided. Otherwise, when the hydraulic cylinder 111 is stopped, pressure oil leaks from the hydraulic pump 116 or the like, so that the pressure P′a or P′b in the base side hydraulic chamber 111a or the rod side hydraulic chamber 111b decreases. However, the rod of the hydraulic cylinder 111 easily moves when an external force is applied.
[0013]
Therefore, in order to prevent the rod of the hydraulic cylinder 111 from easily moving when an external force is applied, a hydraulic pressure switching valve 121 is provided in the middle of the circuit (FIG. 3), or pilot check valves 113 and 114 are provided. (Fig. 2).
[0014]
However, even in this case, pressure oil leakage from the hydraulic pump 116 or the like occurs, so that a pressure difference before and after the hydraulic pressure switching valve 121 or the pilot check valves 113 and 114 occurs when the hydraulic cylinder 111 is held in a stopped state. End up. Therefore, it becomes difficult to smoothly start and stop the hydraulic cylinder 111 from a load holding state as a state in which the hydraulic cylinder 111 continues to stop while a load is applied.
[0015]
That is, in the hydraulic cylinder 111 as shown in FIGS. 2 and 3, when the hydraulic cylinder 111 is stopped, the pipeline between the hydraulic pump 116 and the pilot check valves 113 and 114 or the hydraulic switching valve 121 is connected to the hydraulic pump 116. Pressure drops due to pressure oil leakage from
[0016]
When the hydraulic cylinder 111 receives and holds a load on the contraction side, the relationship between the pressure P′a of the base side hydraulic chamber 111a and the pressure P′b of the rod side hydraulic chamber 111b is
P'a>P'b
It has become.
[0017]
In this state, when the hydraulic cylinder 111 is to be contracted smoothly, the hydraulic pump 116 is driven in advance, a pipe line between the hydraulic pump 116 and the pilot check valve 113 or the hydraulic pump 116 and the hydraulic switching valve 121. It is necessary to operate the pilot check valve 113 or the hydraulic pressure switching valve 121 after the pressure P′a is generated in the pipe line between. In this case, the flushing valve 115 is switched to the side where the rod side hydraulic chamber 111b of the hydraulic cylinder 111 communicates with the oil tank. Therefore, it becomes difficult to rotate the hydraulic pump 116 and pass the pilot check valve 114 or the hydraulic switching valve 121 to send the pressure oil to the rod side hydraulic chamber 111b of the hydraulic cylinder 111.
[0018]
Further, each control valve directly connected to the hydraulic closed circuit as described above has two or more (hydraulic switching valve) even if the hydraulic closed circuit relief valve 112 for protecting the hydraulic closed circuit from abnormal high pressure is excluded. 121 or pilot check valves 113 and 114 and hydraulic control valves or flushing valves 115) are necessary, and in a construction machine or the like that requires a compact hydraulic closed circuit system, it may be inconvenient in arrangement of equipment.
[0019]
The present invention solves the problems of the above-described conventional electric closed circuit hydraulic cylinder drive device, securely holds the hydraulic cylinder device, properly controls the oil amount of the hydraulic cylinder drive circuit, and smoothes the hydraulic cylinder device. It is an object of the present invention to provide a compact electric closed circuit hydraulic cylinder driving device capable of starting and stopping at a very low speed and recovering energy.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the electric closed circuit hydraulic cylinder driving device of the present invention, a piston to which a rod is attached, a hydraulic cylinder device including a base side hydraulic chamber and a rod side hydraulic chamber on both sides of the piston, the base side hydraulic chamber, A two-way hydraulic pump having a first and second pipes each having one end connected to the rod-side hydraulic chamber, two discharge ports, and driven by an electric motor with a regeneration function, and the two discharge ports One end of each of which is connected to each other and functions as a discharge conduit or a suction conduit, and the first conduit, the second conduit, the third conduit, and the fourth conduit. At least four ports to which the other ends of the first and second pipes are respectively connected, an open position for connecting the other ends of the first and second pipes and the other ends of the third and fourth pipes, 1st pipeline, 2nd pipeline, 3rd pipeline And a switching valve for switching to a closing position for closing the other end of the fourth pipeline, and a hydraulic pressure switching control means comprising a hydraulic control valve for selectively communicating the third pipeline and the fourth pipeline to the oil tank; When the stopped hydraulic cylinder device is started, the hydraulic oil is discharged from the hydraulic pump, and the third pipe Road The internal pressure of the first pipe Road The switching valve is switched from the closed position to the open position by making it equal to the internal pressure. No. The hydraulic control valve is operated so that the four pipelines communicate with the oil tank. Alternatively, pressure oil is discharged from the hydraulic pump, the pressure inside the fourth pipe is made equal to the pressure inside the second pipe, and the switching valve is switched from the closed position to the open position. And actuating the hydraulic control valve to communicate the third pipeline with the oil tank, When stopping the operating hydraulic cylinder device, the hydraulic pump is controlled in the direction of rotation so as to compensate for the amount of hydraulic oil leakage from the hydraulic pump, and at the same time reduced to a very small number of revolutions, the switching And a control device that switches the valve from an open position to a closed position, and when the pressure inside the suction line is higher than the pressure inside the discharge line, the electric motor generates a regenerative current.
[0021]
In another electric closed circuit hydraulic cylinder driving device of the present invention, the switching valve is operated by a switching signal from the control device or by pilot pressure oil supplied by the switching signal.
[0022]
In still another electric closed circuit hydraulic cylinder driving device of the present invention, the control device further detects a pressure inside the first pipeline, the second pipeline, the third pipeline, and the fourth pipeline. The hydraulic control valve is operated so as to connect the third pipe line or the fourth pipe line to the oil tank in order to adjust the amount of oil inside the third pipe line or the fourth pipe line.
[0023]
In still another electric closed circuit hydraulic cylinder driving device of the present invention, the control device further detects a pressure inside the first pipeline, the second pipeline, the third pipeline, and the fourth pipeline. When the hydraulic cylinder device that is stopped is started by controlling the rotation direction, the number of rotations, and the discharge flow rate of the hydraulic pump, when the hydraulic cylinder device that is stopped is started smoothly, the hydraulic cylinder device that is operating is stopped Stop smoothly at a slow speed.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0025]
FIG. 1 is a circuit diagram of an electric closed circuit hydraulic cylinder driving apparatus according to a first embodiment of the present invention.
[0026]
The electric closed circuit hydraulic cylinder driving device in the present embodiment is for driving a movable member of a machine in various machines such as a construction machine such as an excavator, a loader and a bulldozer, and a transport logistics machine such as a crane, a forklift and a dump truck. It is a device that drives a hydraulic cylinder as a hydraulic actuator.
[0027]
As shown in the figure, the drive system of the electric closed circuit hydraulic cylinder driving device in the present embodiment is generated by an engine 45 as a prime mover, a generator 44 driven by the engine 45, and the generator 44. And an inverter 43 that controls electric power transmitted to the electric motor 42. The hydraulic pump 16 capable of discharging pressure oil in both directions is rotated by the electric motor 42. The electric motor 42 is an electric motor with a regenerative function capable of generating a regenerative current.
[0028]
Further, the inverter 43 has a function of charging the surplus power to the battery 46 as the power storage means when the generator 44 generates surplus power, and the regenerative current is achieved by the motor 42 by the energy regenerative action during work. And the function of charging the battery 46 and the function of changing the power of the battery 46 and supplying it to the motor 42 when the power generated by the generator 44 is insufficient. The function of the inverter 43 is exhibited by a command from the hydraulic closed circuit control means 22 as a control device transmitted via the inverter 43 itself or the signal line 68.
[0029]
The hydraulic pump 16 is a two-way hydraulic pump having two discharge ports and capable of discharging pressure oil in both directions, and the discharge amount changes according to the rotational speed. The form of the hydraulic pump 16 may be either a fixed capacity or a variable capacity.
[0030]
Further, an integrated type composed of a hydraulic switching valve 47a and a hydraulic control valve 47b as a switching valve is provided between the hydraulic pump 16 and the hydraulic cylinder 11 as a hydraulic cylinder device driven by pressure oil from the hydraulic pump 16. The hydraulic pressure switching control means 47 is provided. The hydraulic pump 16 and the hydraulic cylinder 11 are connected to the first and second pipes 32, 33 as the first, second, third, and fourth pipes via the hydraulic pressure switching control unit 47, respectively. 36 and 37 constitute an electric closed circuit hydraulic cylinder driving device. Note that one end of each of the pipeline 36 and the pipeline 37 as the third pipeline and the fourth pipeline is connected to the discharge port of the hydraulic pump 16 and functions as a discharge pipeline or a suction pipeline.
[0031]
The pipe 32 connecting the base side hydraulic chamber 11a of the hydraulic cylinder 11 and the hydraulic switching valve 47a is provided with pressure detecting means 34 for detecting the pressure P4 of the pipe 32, and the hydraulic cylinder 11 Pressure detection means 35 for detecting the pressure P5 of the pipe 33 is disposed in the pipe 33 connecting the rod side hydraulic chamber 11b and the hydraulic switching valve 47a. Further, a pressure detecting means 39 for detecting the pressure P9 of the pipe line 36 is disposed in the pipe line 36 connecting the hydraulic pump 16 and the hydraulic control valve 47b, and the hydraulic pump 16 and the hydraulic control valve 47b are connected to each other. A pressure detecting means 40 for detecting the pressure P10 of the pipe 37 is disposed in the pipe 37 to be connected. The pressure signals detected by the pressure detection means 34, 35, 39, and 40 are transmitted to the hydraulic closed circuit control means 22 through the pressure signal lines S1 to S4, respectively.
[0032]
Here, the hydraulic closed circuit control means 22 includes arithmetic means such as a CPU and MPU, storage means such as a semiconductor memory and a magnetic disk, input means, display means, an input / output interface, and the like. The hydraulic closed circuit control means 22 may be independent, or may be integrated with control means such as the construction machine or the transportation logistics machine.
[0033]
The hydraulic switching valve 47a is communicably connected to the hydraulic closed circuit control unit 22 through a switching signal line 56, and is transmitted based on an operation command from the control lever 23 as an operation unit. It is operated by a switching signal from 22.
[0034]
The hydraulic control valve 47 b includes a connection path 38 A for connecting the pipe line 38 and the pipe line 36 connected to the oil tank 59, and a connection path 38 B for connecting the pipe line 38 and the pipe line 37. . Here, pilot check valves A1 and B1 as check valves are disposed in the connection path 38A and the connection path 38B, respectively. The pilot check valves A1 and B1 are pumped up from the oil tank 61, and are supplied by the pilot pressure oil source 60 via the pilot pressure oil line 58, the pilot pressure oil switching valve 62, and the pilot pressure oil lines P12 and P11. , Operated by supplied pilot pressure oil. The pilot pressure oil switching valve 62 is operated by a switching signal from the hydraulic closed circuit control means 22 transmitted via the switching valve switching signal lines 63 and 64.
[0035]
Then, the hydraulic pressure switching valve 47a is switched to a closing position 47a-1 for closing the pipe line 32 and the pipe line 33, the pipe line 36 and the pipe line 37, and an opening position 47a-2 for opening. In this case, when the hydraulic pressure switching valve 47a is switched to the closing position 47a-1, the outflow of the pressure oil from the hydraulic cylinder 11 is stopped, and a holding function for maintaining the stopped state of the hydraulic cylinder 11 is exhibited. This is a holding function equivalent to that of a hydraulic cylinder used in a construction machine or the like, for example, a working machine of a hydraulic excavator.
[0036]
Therefore, the small flow rate inconsistency seen when using pilot check valves 113 and 114 such as the conventional electric closed circuit hydraulic cylinder driving device described in “Prior Art” and “Problems to be Solved by the Invention” is described. Stable operation does not occur.
[0037]
Next, the operation of the electric closed circuit hydraulic cylinder driving apparatus having the above configuration will be described. First, the operation when the hydraulic cylinder 11 is started from the stop / hold state of the hydraulic cylinder 11 will be described.
[0038]
In this case, there are a stop / hold state of the hydraulic cylinder 11 having a thrust in the extending direction of the hydraulic cylinder 11 and a stop / hold state of the hydraulic cylinder 11 having a thrust in the contracting direction.
[0039]
The relationship between the pressure receiving area Aa on the base side of the hydraulic cylinder 11 which is a single rod type hydraulic cylinder and the pressure receiving area Ab on the rod side is:
Aa> Ab
It is.
[0040]
First, in a stop / hold state in which there is thrust in the extending direction of the hydraulic cylinder 11, if the pressure of the base side hydraulic chamber 11a is Pa and the pressure of the rod side hydraulic chamber 11b is Pb,
Pa × Aa> Pb × Ab
It is. When the hydraulic cylinder 11 is extended from this stopped / held state, the magnitude relationship between Pa and Pb is
Pa> Pb
Or
Pa ≦ Pb
It is.
[0041]
Further, when the hydraulic cylinder 11 is contracted from a stopped / holding state in which there is thrust in the extending direction of the hydraulic cylinder 11, the magnitude relationship between Pa and Pb is:
Pa> Pb
Or
Pa ≦ Pb
It is.
[0042]
Next, in the stop / holding state where there is thrust in the contraction direction of the hydraulic cylinder 11,
Pa × Aa ≦ Pb × Ab
It is. When the hydraulic cylinder 11 is extended from this stopped / held state, the magnitude relationship between Pa and Pb is
Pa <Pb
It is.
[0043]
Further, when the hydraulic cylinder 11 is contracted from a stopped / holding state where there is thrust in the contraction direction of the hydraulic cylinder 11, the magnitude relationship between Pa and Pb is as follows:
Pa <Pb
It is.
[0044]
Next, the operation when the hydraulic cylinder 11 in the stopped / holding state is extended will be described.
[0045]
First, the hydraulic closed circuit control means 22 receives an operation command for extending the hydraulic cylinder 11 from the control lever 23. Subsequently, the hydraulic closed circuit control means 22 detects the pressure P4 in the pipe line 32 and the pressure P5 in the pipe line 33 based on the pressure signals from the pressure detection means 34 and 35. Here, P4 and P5 are equal to the pressure Pa of the base side hydraulic chamber 11a of the hydraulic cylinder 11 and the pressure Pb of the rod side hydraulic chamber 11b. As a result, the pressure Pa of the base side hydraulic chamber 11a and the pressure Pb of the rod side hydraulic chamber 11b of the hydraulic cylinder 11 are detected.
[0046]
Next, the hydraulic closed circuit control means 22 determines the direction of thrust of the hydraulic cylinder 11 for stopping and holding the hydraulic cylinder 11 from the pressure receiving areas Aa and Ab and the pressures Pa and Pb of the hydraulic cylinder 11 stored in advance. here,
Pa × Aa−Pb × Ab> 0
Is determined that there is thrust in the extending direction of the hydraulic cylinder 11,
Pa × Aa−Pb × Ab ≦ 0
If it is, it is determined that there is thrust in the contraction direction of the hydraulic cylinder 11.
[0047]
When the hydraulic cylinder 11 is extended when there is a thrust in the extension direction of the hydraulic cylinder 11, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a control signal to the inverter 43, rotates the electric motor 42, and rotates the hydraulic pump 16. And the pressure in the pipe line 36 is increased until it becomes equal to the pressure in the pipe line 32. At this time, the hydraulic closed circuit control means 22 always compares the pressure P4 in the pipe line 32 with the pressure P9 in the pipe line 36.
[0048]
When the pressure P4 in the pipe line 32 becomes equal to the pressure P9 in the pipe line 36, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a switching signal to the pilot pressure oil switching valve 62, and the hydraulic control valve 47b. Pilot pressure oil is supplied through the pilot pressure oil pipe P11. Then, since the pilot check valve B1 is opened, the pipe line 37 is communicated with the oil tank 59 via the connection path 38B and the pipe line 38. Thereby, the oil from the oil tank 59 is replenished to the pipe line 37.
[0049]
At the same time, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a switching signal to the hydraulic pressure switching valve 47a to switch from the closed position 47a-1 to the open position 47a-2, and connects the pipe line 32 and the pipe line 33 to the pipe line 36. And the pipe 37. As a result, the pressure oil discharged from the hydraulic pump 16 is supplied to the base-side hydraulic chamber 11a via the pipe line 36 and the pipe line 32, so that the hydraulic cylinder 11 starts to expand, that is, in the extension direction. to start.
[0050]
In this case, in the state where the pressure of the pipe line 32 communicating with the base side hydraulic chamber 11a with the thrust of the hydraulic cylinder 11 is equal to the pressure of the pipe line 36, the blocked pipe line 32 and the pipe line 36 are connected. Since the communication is made, the hydraulic pressure does not fluctuate at the moment when the conduit 32 and the conduit 36 are communicated. For this reason, when the hydraulic cylinder 11 is started in the extending direction, the hydraulic pressure in the base-side hydraulic chamber 11a does not fluctuate, so that the hydraulic cylinder 11 can be operated smoothly and can be started at a slow speed.
[0051]
Further, since the hydraulic pressure control valve 47b is controlled by the pilot pressure oil switching valve 62, the pilot check valve B1 is opened, and the pipe line 37 is communicated with the oil tank 59.
Pa ≦ Pb
Even in this case, the pipe line 36 does not communicate with the oil tank 59. Therefore, the operation of the hydraulic cylinder 11 does not become unstable and the operability is not significantly reduced.
[0052]
On the other hand, when the hydraulic cylinder 11 is extended when there is a thrust in the contraction direction of the hydraulic cylinder 11, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a control signal to the inverter 43 and rotates the electric motor 42 to turn the hydraulic pump 16 on. Rotate to increase pressure in line 37 until equal to pressure in line 33. At this time, the hydraulic closed circuit control means 22 constantly compares the pressure P5 of the pipe line 33 with the pressure P10 of the pipe line 37.
[0053]
When the pressure P5 in the pipe line 33 and the pressure P10 in the pipe line 37 become equal, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a switching signal to the pilot pressure oil switching valve 62, and the hydraulic control valve 47b. Pilot pressure oil is supplied through the pilot pressure oil pipe P12. Then, since the pilot check valve A1 is opened, the pipe line 36 is communicated with the oil tank 59 via the connection path 38A and the pipe line 38. As a result, the oil from the oil tank 59 is replenished to the pipeline 36.
[0054]
At the same time, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a switching signal to the hydraulic pressure switching valve 47a to switch from the closed position 47a-1 to the open position 47a-2, and connects the pipe line 32 and the pipe line 33 to the pipe line 36. The hydraulic cylinder 11 is started in the extending direction by communicating with the pipe 37 and the pipe 37, respectively.
[0055]
In this case, the pipe line 33 and the pipe line 37 that have been blocked are connected in a state in which the pressure of the pipe line 33 communicating with the rod-side hydraulic chamber 11b with the thrust of the hydraulic cylinder 11 is equal to the pressure of the pipe line 37. Since the communication is made, the hydraulic pressure does not fluctuate at the moment when the conduit 33 and the conduit 37 are communicated. For this reason, when the hydraulic cylinder 11 is started in the extending direction, the hydraulic pressure in the rod side hydraulic chamber 11b does not fluctuate, so that the hydraulic cylinder 11 can be operated smoothly and can be started at a slow speed.
[0056]
Further, in the hydraulic pump 16, the pressure oil on the high pressure side of the pipe line 33 and the pipe line 37 is returned, and the pressure oil is discharged to the low pressure side of the pipe line 36 and the pipe line 32. The motor 42 performs the power generation function and the electric power is regenerated, and the battery 43 is charged with the regenerated power by the inverter 43.
[0057]
Next, an operation when the hydraulic cylinder 11 is contracted while the hydraulic cylinder 11 is stopped and held will be described.
[0058]
First, the hydraulic closed circuit control means 22 receives an operation command for contracting the hydraulic cylinder 11 from the control lever 23. Subsequently, the hydraulic closed circuit control means 22 detects the pressure P4 in the pipe line 32 and the pressure P5 in the pipe line 33 based on the pressure signals from the pressure detection means 34 and 35. Here, P4 and P5 are equal to the pressure Pa of the base side hydraulic chamber 11a of the hydraulic cylinder 11 and the pressure Pb of the rod side hydraulic chamber 11b. As a result, the pressure Pa of the base side hydraulic chamber 11a and the pressure Pb of the rod side hydraulic chamber 11b of the hydraulic cylinder 11 are detected.
[0059]
Next, the hydraulic closed circuit control means 22 determines the direction of thrust of the hydraulic cylinder 11 for stopping and holding the hydraulic cylinder 11 from the pressure receiving areas Aa and Ab and the pressure Pa and Pb of the hydraulic cylinder 11 stored in advance. here,
Pa × Aa−Pb × Ab> 0
Is determined that there is thrust in the extending direction of the hydraulic cylinder 11,
Pa × Aa−Pb × Ab ≦ 0
If it is, it is determined that there is thrust in the contraction direction of the hydraulic cylinder 11.
[0060]
When the hydraulic cylinder 11 is contracted when there is thrust in the extending direction of the hydraulic cylinder 11, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a control signal to the inverter 43, and rotates the electric motor 42 to turn on the hydraulic pump 16. Rotate to increase pressure in line 36 until equal to pressure in line 32. At this time, the hydraulic closed circuit control means 22 always compares the pressure P4 in the pipe line 32 with the pressure P9 in the pipe line 36.
[0061]
When the pressure P4 in the pipe line 32 becomes equal to the pressure P9 in the pipe line 36, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a switching signal to the pilot pressure oil switching valve 62, and the hydraulic control valve 47b. Pilot pressure oil is supplied through the pilot pressure oil pipe P11. Then, since the pilot check valve B1 is opened, the pipe line 37 is communicated with the oil tank 59 via the connection path 38B and the pipe line 38. Thereby, the oil from the oil tank 59 is replenished to the pipe line 37.
[0062]
At the same time, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a switching signal to the hydraulic pressure switching valve 47a to switch from the closed position 47a-1 to the open position 47a-2, and connects the pipe line 32 and the pipe line 33 to the pipe line 36. The hydraulic cylinder 11 is started to contract, that is, activated in the contraction direction.
[0063]
In this case, in the state where the pressure of the pipe line 32 communicating with the base side hydraulic chamber 11a with the thrust of the hydraulic cylinder 11 is equal to the pressure of the pipe line 36, the blocked pipe line 32 and the pipe line 36 are connected. Since the communication is made, the hydraulic pressure does not fluctuate at the moment when the conduit 32 and the conduit 36 are communicated. For this reason, when the hydraulic cylinder 11 is started in the contraction direction, the hydraulic pressure in the base side hydraulic chamber 11a does not fluctuate. Therefore, the hydraulic cylinder 11 can be operated smoothly and can be started at a low speed.
[0064]
Further, the hydraulic pressure control valve 47b is controlled by the pilot pressure oil switching valve 62 so that the pilot check valve B1 is opened and the pipe line 37 is communicated with the oil tank 59. Therefore, even when Pa ≦ Pb. The pipe line 36 does not communicate with the oil tank 59. Therefore, the operation of the hydraulic cylinder 11 does not become unstable and the operability is not significantly reduced.
[0065]
Further, in the hydraulic pump 16, the pressure oil in the pipe line 32 and the pipe line 36 is returned, and the pressure oil is discharged to the pipe line 37 and the pipe line 33, so that the hydraulic pump 16 performs a motor function and the electric motor 42 generates power. Power is regenerated by fulfilling the function, and the regenerative power is charged in the battery 46 by the inverter 43.
[0066]
On the other hand, when the hydraulic cylinder 11 is contracted when there is thrust in the contraction direction of the hydraulic cylinder 11, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a control signal to the inverter 43 to rotate the electric motor 42 to rotate the hydraulic pump 16. And the pressure in the pipe line 37 is increased until it becomes equal to the pressure in the pipe line 33. At this time, the hydraulic closed circuit control means 22 constantly compares the pressure P5 of the pipe line 33 with the pressure P10 of the pipe line 37.
[0067]
When the pressure P5 in the pipe line 33 and the pressure P10 in the pipe line 37 become equal, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a switching signal to the pilot pressure oil switching valve 62, and the hydraulic control valve 47b. Pilot pressure oil is supplied through the pilot pressure oil pipe P12. Then, since the pilot check valve A1 is opened, the pipe line 36 is communicated with the oil tank 59 via the connection path 38A and the pipe line 38. As a result, the oil from the oil tank 59 is replenished to the pipeline 36.
[0068]
At the same time, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a switching signal to the hydraulic pressure switching valve 47a to switch from the closed position 47a-1 to the open position 47a-2, and connects the pipe line 32 and the pipe line 33 to the pipe line 36. And the pipe 37. Thereby, the pressure oil discharged from the hydraulic pump 16 is supplied to the rod side hydraulic chamber 11b via the pipe line 37 and the pipe line 33, so that the hydraulic cylinder 11 is activated in the contraction direction.
[0069]
In this case, the pipe line 33 and the pipe line 37 that have been blocked are connected in a state in which the pressure of the pipe line 33 communicating with the rod-side hydraulic chamber 11b with the thrust of the hydraulic cylinder 11 is equal to the pressure of the pipe line 37. Since the communication is made, the hydraulic pressure does not fluctuate at the moment when the conduit 33 and the conduit 37 are communicated. For this reason, when the hydraulic cylinder 11 is started in the contraction direction, the hydraulic pressure in the rod side hydraulic chamber 11b does not change, so that the hydraulic cylinder 11 can be operated smoothly and can be started at a very low speed.
[0070]
Next, the operation of the electric closed circuit hydraulic cylinder drive circuit when the hydraulic cylinder 11 is stopped from the operating state of the hydraulic cylinder 11 will be described.
[0071]
In this case, the operating state of the hydraulic cylinder 11 can be considered as follows depending on the magnitude of the thrust on the expansion side and the contraction side of the hydraulic cylinder 11.
[0072]
First, in the operating state when there is thrust in the extension direction of the hydraulic cylinder 11,
Pa × Aa> Pb × Ab
It is.
[0073]
In this case, in the operating state where the hydraulic cylinder 11 is extended, the magnitude relationship between Pa and Pb is
Pa> Pb
Or
Pa ≦ Pb
It is.
[0074]
In the operating state where the hydraulic cylinder 11 is contracted, the magnitude relationship between Pa and Pb is
Pa> Pb
Or
Pa ≦ Pb
It is.
[0075]
Next, in an operating state when there is a thrust in the contraction direction of the hydraulic cylinder 11,
Pa × Aa ≦ Pb × Ab
It is.
[0076]
In this case, in the operating state where the hydraulic cylinder 11 is extended, the magnitude relationship between Pa and Pb is
Pa ≦ Pb
It is.
[0077]
In the operating state where the hydraulic cylinder 11 is contracted, the magnitude relationship between Pa and Pb is
Pa ≦ Pb
It is.
[0078]
Next, the operation when the hydraulic cylinder 11 is stopped from the extended operating state will be described.
[0079]
First, the hydraulic closed circuit control means 22 receives an operation command for extending the hydraulic cylinder 11 from the control lever 23. In this case, the hydraulic closed circuit control means 22 detects the pressure P4 in the pipe line 32 and the pressure P5 in the pipe line 33 based on the pressure signals from the pressure detection means 34 and 35. Here, since P4 and P5 are equal to the pressure Pa of the base side hydraulic chamber 11a of the hydraulic cylinder 11 and the pressure Pb of the rod side hydraulic chamber 11b, the pressure Pa of the base side hydraulic chamber 11a of the hydraulic cylinder 11 is thereby obtained. And the pressure Pb of the rod side hydraulic chamber 11b is detected.
[0080]
Then, the hydraulic closed circuit control means 22 determines the direction of thrust of the hydraulic cylinder 11 for stopping and holding the hydraulic cylinder 11 from the pressure receiving areas Aa and Ab and the pressures Pa and Pb of the hydraulic cylinder 11 stored in advance. here,
Pa × Aa−Pb × Ab> 0
Is determined that there is thrust in the extending direction of the hydraulic cylinder 11,
Pa × Aa−Pb × Ab ≦ 0
If it is, it is determined that there is thrust in the contraction direction of the hydraulic cylinder 11.
[0081]
Here, when the hydraulic cylinder 11 is stopped when there is a thrust in the extending direction of the hydraulic cylinder 11, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a control signal to the inverter 43, decelerates the electric motor 42, and the hydraulic pump 16 is turned off. Decelerate. Then, the rotational speed of the hydraulic pump 16 is decelerated to a minute rotational speed that is discharged to the pipeline 36 by an amount necessary to compensate for the amount of pressure oil leakage from the hydraulic pump 16. The minute rotational speed is determined in advance based on experiments and theories, and is stored in the hydraulic closed circuit control means 22.
[0082]
Next, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a switching signal to the hydraulic pressure switching valve 47a to switch from the open position 47a-2 to the closed position 47a-1, and the pipeline 32, the pipeline 33, the pipeline 36, Each of the pipe lines 37 is blocked.
[0083]
In this case, the amount of pressure oil discharged from the hydraulic pump 16 to the pipe line 36 is reduced to an amount necessary to compensate for the amount of pressure oil leakage from the hydraulic pump 16, and then the pipe line 32 that has been communicated. Therefore, the hydraulic pressure does not fluctuate at the moment when the pipe line 32 and the pipe line 36 are cut off. For this reason, when the hydraulic cylinder 11 stops, the hydraulic pressure in the base side hydraulic chamber 11a does not fluctuate, so that the hydraulic cylinder 11 can be smoothly stopped from the extended operating state.
[0084]
On the other hand, when the hydraulic cylinder 11 is stopped when there is thrust in the contraction direction of the hydraulic cylinder 11, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a control signal to the inverter 43, decelerates the electric motor 42, and causes the hydraulic pump 16 to operate. Decelerate and stop. In this case, the hydraulic pump 16 rotates in the direction in which the hydraulic cylinder 11 is extended, and discharges the pressure oil to the pipeline 36. Then, the hydraulic pump 16 is temporarily stopped and then reversely rotated so that the hydraulic pump 16 is rotated at a very small number of revolutions discharged to the pipe line 37 by an amount necessary to compensate for the amount of pressure oil leakage from the hydraulic pump 16. Be made. The hydraulic pump 16 is decelerated. The minute rotational speed is determined in advance based on experiments and theories, and is stored in the hydraulic closed circuit control means 22.
[0085]
Next, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a switching signal to the hydraulic pressure switching valve 47a to switch from the open position 47a-2 to the closed position 47a-1, and the pipeline 32, the pipeline 33, the pipeline 36, Each of the pipe lines 37 is blocked.
[0086]
In this case, the amount of pressure oil discharged from the hydraulic pump 16 to the pipeline 37 is reduced to an amount necessary to compensate for the amount of hydraulic oil leakage from the hydraulic pump 16, and then the pipeline 33 communicated. Therefore, the hydraulic pressure does not fluctuate at the moment when the pipe line 33 and the pipe line 37 are cut off. For this reason, when the hydraulic cylinder 11 stops, the hydraulic pressure in the rod side hydraulic chamber 11b does not change, so that the hydraulic cylinder 11 can be stopped smoothly.
[0087]
Next, an operation when the hydraulic cylinder 11 is stopped from the contracted operating state will be described.
[0088]
First, the hydraulic closed circuit control means 22 receives an operation command for contracting the hydraulic cylinder 11 from the control lever 23. In this case, the hydraulic closed circuit control means 22 detects the pressure P4 in the pipe line 32 and the pressure P5 in the pipe line 33 based on the pressure signals from the pressure detection means 34 and 35. Here, since P4 and P5 are equal to the pressure Pa of the base side hydraulic chamber 11a of the hydraulic cylinder 11 and the pressure Pb of the rod side hydraulic chamber 11b, the pressure Pa of the base side hydraulic chamber 11a of the hydraulic cylinder 11 is thereby obtained. And the pressure Pb of the rod side hydraulic chamber 11b is detected.
[0089]
Then, the hydraulic closed circuit control means 22 determines the direction of thrust of the hydraulic cylinder 11 for stopping and holding the hydraulic cylinder 11 from the pressure receiving areas Aa and Ab and the pressures Pa and Pb of the hydraulic cylinder 11 stored in advance. here,
Pa × Aa−Pb × Ab> 0
Is determined that there is thrust in the extending direction of the hydraulic cylinder 11,
Pa × Aa−Pb × Ab ≦ 0
If it is, it is determined that there is thrust in the contraction direction of the hydraulic cylinder 11.
[0090]
Here, when the hydraulic cylinder 11 is stopped when there is a thrust in the extending direction of the hydraulic cylinder 11, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a control signal to the inverter 43, decelerates the electric motor 42, and the hydraulic pump 16 is turned off. Decelerate and stop. In this case, the hydraulic pump 16 rotates in the direction of contracting the hydraulic cylinder 11 and discharges the pressure oil to the pipe line 37. The hydraulic pump 16 is once stopped and then reversely rotated so that the hydraulic pump 16 is rotated at a very small number of revolutions discharged to the pipe line 36 by an amount necessary to compensate for the amount of pressure oil leakage from the hydraulic pump 16. The minute rotational speed is determined in advance based on experiments and theories, and is stored in the hydraulic closed circuit control means 22.
[0091]
Next, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a switching signal to the hydraulic pressure switching valve 47a to switch from the open position 47a-2 to the closed position 47a-1, and the pipeline 32, the pipeline 33, the pipeline 36, Each of the pipe lines 37 is blocked.
[0092]
In this case, the amount of pressure oil discharged from the hydraulic pump 16 to the pipe line 36 is reduced to an amount necessary to compensate for the amount of pressure oil leakage from the hydraulic pump 16, and then the pipe line 32 that has been communicated. Therefore, the hydraulic pressure does not fluctuate at the moment when the pipe line 32 and the pipe line 36 are cut off. For this reason, when the hydraulic cylinder 11 stops, the hydraulic pressure in the base side hydraulic chamber 11a does not fluctuate, so that the hydraulic cylinder 11 can be smoothly stopped from the extended operating state.
[0093]
On the other hand, when the hydraulic cylinder 11 is stopped when there is thrust in the contraction direction of the hydraulic cylinder 11, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a control signal to the inverter 43, decelerates the electric motor 42, and causes the hydraulic pump 16 to operate. Decelerate. Then, the rotational speed of the hydraulic pump 16 is decelerated to a minute rotational speed that is discharged to the pipe line 37 by an amount necessary to compensate for the amount of hydraulic oil leakage from the hydraulic pump 16. The minute rotational speed is determined in advance based on experiments and theories, and is stored in the hydraulic closed circuit control means 22.
[0094]
Next, the hydraulic closed circuit control means 22 transmits a switching signal to the hydraulic pressure switching valve 47a to switch from the open position 47a-2 to the closed position 47a-1, and the pipeline 32, the pipeline 33, the pipeline 36, Each of the pipe lines 37 is blocked.
[0095]
In this case, the amount of pressure oil discharged from the hydraulic pump 16 to the pipeline 37 is reduced to an amount necessary to compensate for the amount of hydraulic oil leakage from the hydraulic pump 16, and then the pipeline 33 communicated. Therefore, the hydraulic pressure does not fluctuate at the moment when the pipe line 33 and the pipe line 37 are cut off. For this reason, when the hydraulic cylinder 11 stops, the hydraulic pressure in the rod side hydraulic chamber 11b does not change, so that the hydraulic cylinder 11 can be stopped smoothly.
[0096]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Note that description of the same structure and the same operation as those of the first embodiment is omitted.
[0097]
FIG. 4 is a circuit diagram of an electric closed circuit hydraulic cylinder driving apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0098]
As shown in the drawing, a hydraulic pressure switching valve 77a as a switching valve of the integral hydraulic pressure switching control means 77 is pumped up from the oil tank 61, and a pilot pressure oil source 58 and a pilot pressure oil switch by a pilot pressure oil source 60. The switching is controlled by the pilot pressure oil supplied through the valve 72 and the pilot pressure oil pipeline P13.
[0099]
The hydraulic control valve 77b is pumped from the oil tank 61 and supplied by the pilot pressure oil source 60 through the pilot pressure oil line 73, the pilot pressure oil switching valve 62, and the pilot pressure oil lines P11 and P12. Switching control is performed by pilot pressure oil.
[0100]
Further, although the hydraulic pressure switching control means 77 is integrated, the function does not change even if the hydraulic pressure switching valve 77a and the hydraulic pressure control valve 77b are separated depending on the application.
[0101]
Here, an operation when the hydraulic cylinder 11 in the stopped / holding state is extended will be described.
[0102]
First, the hydraulic closed circuit control means 22 receives an operation command for extending the hydraulic cylinder 11 from the control lever 23. Subsequently, the hydraulic closed circuit control means 22 determines the direction of thrust of the hydraulic cylinder 11 for stopping and holding the hydraulic cylinder 11.
[0103]
here,
Pa × Aa−Pb × Ab> 0
In this case, since it is determined that there is a thrust in the extending direction of the hydraulic cylinder 11, the pressure in the pipeline 36 is increased until the pressure P4 in the pipeline 32 and the pressure P9 in the pipeline 36 become equal. Subsequently, the conduit 37 is communicated with the oil tank 59 via the conduit 38 by the hydraulic control valve 77b.
[0104]
At the same time, the hydraulic pressure switching valve 77a is switched from the closed position 77a-1 to the open position 77a-2, and the pipe line 32 and the pipe line 33 are communicated with the pipe line 36 and the pipe line 37, respectively. As a result, the pressure oil discharged from the hydraulic pump 16 is supplied to the base-side hydraulic chamber 11a via the pipe line 36 and the pipe line 32, so that the hydraulic cylinder 11 is started in the extending direction.
[0105]
Also,
Pa × Aa−Pb × Ab ≦ 0
In this case, since it is determined that there is a thrust in the contraction direction of the hydraulic cylinder 11, the pressure in the pipe line 37 is increased until the pressure P5 in the pipe line 33 and the pressure P10 in the pipe line 37 become equal. Subsequently, the oil pressure control valve 77 b communicates with the oil tank 59 through the pipe line 36 and the pipe line 38.
[0106]
At the same time, the hydraulic pressure switching valve 77a is switched from the closed position 77a-1 to the open position 77a-2, and the pipe line 32 and the pipe line 33 are communicated with the pipe line 36 and the pipe line 37, respectively. As a result, the pressure oil discharged from the hydraulic pump 16 is supplied to the base-side hydraulic chamber 11a via the pipe line 36 and the pipe line 32, so that the hydraulic cylinder 11 is started in the extending direction.
[0107]
In addition,
P10> P9
In this case, the pressure oil on the high pressure side of the pipe line 33 and the pipe line 37 is returned to the low pressure side of the pipe line 36 and the pipe line 32 as in the case of the first embodiment. Therefore, the hydraulic pump 16 performs a motor function, the electric motor 42 performs a power generation function, and electric power is regenerated. The inverter 43 charges the regenerative power to the battery 46.
[0108]
Next, an operation when the hydraulic cylinder 11 in the stopped / holding state is contracted will be described.
[0109]
First, the hydraulic closed circuit control means 22 receives an operation command for contracting the hydraulic cylinder 11 from the control lever 23. Subsequently, the hydraulic closed circuit control means 22 determines the direction of thrust of the hydraulic cylinder 11 for stopping and holding the hydraulic cylinder 11.
[0110]
here,
Pa × Aa−Pb × Ab> 0
In this case, since it is determined that there is a thrust in the extending direction of the hydraulic cylinder 11, the pressure in the pipeline 36 is increased until the pressure P4 in the pipeline 32 and the pressure P9 in the pipeline 36 become equal. Subsequently, the oil pressure control valve 77 b communicates with the oil tank 59 through the pipe line 37 and the pipe line 38.
[0111]
At the same time, the hydraulic pressure switching valve 77a is switched from the closed position 77a-1 to the open position 77a-2, and the pipe line 32 and the pipe line 33 are communicated with the pipe line 36 and the pipe line 37, respectively. As a result, the pressure oil discharged from the hydraulic pump 16 is supplied to the rod side hydraulic chamber 11b via the pipe line 37 and the pipe line 33, so that the hydraulic cylinder 11 is activated in the contraction direction.
[0112]
In addition,
P9> P10
In this case, as in the case of the first embodiment, the pressure oil on the high pressure side of the pipe line 32 and the pipe line 36 is returned, and the pressure oil on the low pressure side of the pipe line 37 and the pipe line 33 is returned. Therefore, the hydraulic pump 16 performs a motor function, the electric motor 42 performs a power generation function, and electric power is regenerated. The inverter 43 charges the regenerative power to the battery 46.
[0113]
Also,
Pa × Aa−Pb × Ab ≦ 0
In this case, since it is determined that there is a thrust in the contraction direction of the hydraulic cylinder 11, the pressure in the pipe line 37 is increased until the pressure P5 in the pipe line 33 and the pressure P10 in the pipe line 37 become equal. Subsequently, the conduit 36 is communicated with the oil tank 59 via the conduit 38 by the hydraulic control valve 77b.
[0114]
At the same time, the hydraulic pressure switching valve 77a is switched from the closed position 77a-1 to the open position 77a-2, and the pipe line 32 and the pipe line 33 are communicated with the pipe line 36 and the pipe line 37, respectively. As a result, the pressure oil discharged from the hydraulic pump 16 is supplied to the rod side hydraulic chamber 11b via the pipe line 37 and the pipe line 33, so that the hydraulic cylinder 11 is activated in the contraction direction.
[0115]
Next, the operation of the electric closed circuit hydraulic cylinder drive circuit when the hydraulic cylinder 11 is stopped from the operating state of the hydraulic cylinder 11 will be described. First, the operation when the hydraulic cylinder 11 is stopped from the extended operating state will be described.
[0116]
First, the hydraulic closed circuit control means 22 receives an operation command for stopping the hydraulic cylinder 11 from the control lever 23. Subsequently, the hydraulic closed circuit control means 22 determines the direction of thrust of the hydraulic cylinder 11 for stopping and holding the hydraulic cylinder 11.
[0117]
here,
Pa × Aa−Pb × Ab> 0
If it is, since it is determined that there is a thrust in the extending direction of the hydraulic cylinder 11, the rotation of the hydraulic pump 16 is decelerated. Then, the rotational speed of the hydraulic pump 16 is decelerated to a minute rotational speed that is discharged to the pipeline 36 by an amount necessary to compensate for the amount of pressure oil leakage from the hydraulic pump 16.
[0118]
Then, the hydraulic pressure switching valve 77a is switched from the open position 77a-2 to the closed position 77a-1, and the pipe line 32, the pipe line 33, the pipe line 36, and the pipe line 37 are blocked. Thereby, the hydraulic cylinder 11 can be smoothly stopped from the extended operating state.
[0119]
Also,
Pa × Aa−Pb × Ab ≦ 0
If it is, it is determined that there is thrust in the contraction direction of the hydraulic cylinder 11, so the rotation of the hydraulic pump 16 is decelerated and stopped. In this case, the hydraulic pump 16 rotates in the direction in which the hydraulic cylinder 11 is extended, and discharges the pressure oil to the pipeline 36. The hydraulic pump 16 is once stopped and then reversely rotated so that the hydraulic pump 16 is rotated at a very small number of revolutions discharged to the pipe line 37 by an amount necessary to compensate for the amount of pressure oil leakage from the hydraulic pump 16.
[0120]
Then, the hydraulic pressure switching valve 77a is switched from the open position 77a-2 to the closed position 77a-1, and the pipe line 32, the pipe line 33, the pipe line 36, and the pipe line 37 are blocked. Thereby, the hydraulic cylinder 11 can be smoothly stopped from the extended operating state.
[0121]
Next, an operation when the hydraulic cylinder 11 is stopped from the contracted operating state will be described.
[0122]
First, the hydraulic closed circuit control means 22 receives an operation command for stopping the hydraulic cylinder 11 from the control lever 23. Subsequently, the hydraulic closed circuit control means 22 determines the direction of thrust of the hydraulic cylinder 11 for stopping and holding the hydraulic cylinder 11.
[0123]
here,
Pa × Aa−Pb × Ab> 0
If it is, it is determined that there is a thrust in the extending direction of the hydraulic cylinder 11, so the rotation of the hydraulic pump 16 is decelerated and stopped. In this case, the hydraulic pump 16 rotates in the direction of contracting the hydraulic cylinder 11 and discharges the pressure oil to the pipe line 37. The hydraulic pump 16 is once stopped and then reversely rotated so that the hydraulic pump 16 is rotated at a very small number of revolutions discharged to the pipe line 36 by an amount necessary to compensate for the amount of pressure oil leakage from the hydraulic pump 16.
[0124]
Then, the hydraulic pressure switching valve 77a is switched from the open position 77a-2 to the closed position 77a-1, and the pipe line 32, the pipe line 33, the pipe line 36, and the pipe line 37 are blocked. Thereby, the hydraulic cylinder 11 can be smoothly stopped from the contracted operating state.
[0125]
Also,
Pa × Aa−Pb × Ab ≦ 0
If it is, it is determined that there is thrust in the contraction direction of the hydraulic cylinder 11, and therefore the rotation of the hydraulic pump 16 is decelerated. Then, the rotational speed of the hydraulic pump 16 is decelerated to a minute rotational speed that is discharged to the pipe line 37 by an amount necessary to compensate for the amount of hydraulic oil leakage from the hydraulic pump 16.
[0126]
Then, the hydraulic pressure switching valve 77a is switched from the open position 77a-2 to the closed position 77a-1, and the pipe line 32, the pipe line 33, the pipe line 36, and the pipe line 37 are blocked. Thereby, the hydraulic cylinder 11 can be smoothly stopped from the contracted operating state.
[0127]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
[0128]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, in the electric closed circuit hydraulic cylinder driving device, the piston to which the rod is attached, the hydraulic cylinder device including the base side hydraulic chamber and the rod side hydraulic chamber on both sides of the piston. A two-way hydraulic pressure that is driven by an electric motor with a regenerative function, and a first and second pipes that are respectively connected at one end to the base-side hydraulic chamber and the rod-side hydraulic chamber. One end of each of the pump and the two discharge ports is connected to each other and functions as a discharge pipe or a suction pipe. The first pipe, the second pipe, At least four ports to which the other ends of the three and fourth pipelines are respectively connected; the other ends of the first and second pipelines and the other ends of the third and fourth pipelines; An open position for coupling the first pipe and the first pipe; A switching valve for switching to the closing position for closing the other end of the second pipe line, the third pipe line, and the fourth pipe line, and selectively connecting the third pipe line and the fourth pipe line to the oil tank When starting the hydraulic pressure switching control means having a hydraulic control valve and the stopped hydraulic cylinder device, pressure oil is discharged from the hydraulic pump, and the third pipe Road The internal pressure of the first pipe Road The switching valve is switched from the closed position to the open position by making it equal to the internal pressure. No. The hydraulic control valve is operated so that the four pipelines communicate with the oil tank. Alternatively, pressure oil is discharged from the hydraulic pump, the pressure inside the fourth pipe is made equal to the pressure inside the second pipe, and the switching valve is switched from the closed position to the open position. And actuating the hydraulic control valve to communicate the third pipeline with the oil tank, When stopping the operating hydraulic cylinder device, the hydraulic pump is controlled in the direction of rotation so as to compensate for the amount of hydraulic oil leakage from the hydraulic pump, and at the same time reduced to a very small number of revolutions, the switching And a control device that switches the valve from an open position to a closed position, and when the pressure inside the suction line is higher than the pressure inside the discharge line, the electric motor generates a regenerative current.
[0129]
In this case, the hydraulic cylinder device can be securely held, the amount of oil in the hydraulic cylinder drive circuit can be controlled appropriately, the hydraulic cylinder device can be started and stopped smoothly, and energy can be recovered.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram of an electric closed circuit hydraulic cylinder driving device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional electric closed circuit hydraulic cylinder driving device.
FIG. 3 is a circuit diagram of another conventional electric closed circuit hydraulic cylinder driving device.
FIG. 4 is a circuit diagram of an electric closed circuit hydraulic cylinder driving device according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11 Hydraulic cylinder
11a Base side hydraulic chamber
11b Rod side hydraulic chamber
16 Hydraulic pump
22 Hydraulic closed circuit control means
32, 33, 36, 37, 38 pipeline
42 Electric motor
47, 77 Hydraulic switching control means
47a, 77a Hydraulic switching valve
47a-1, 77a-1 Closed position
47a-2, 77a-2 Open position
47b, 77b Hydraulic control valve
59, 61 Oil tank

Claims

(A) a hydraulic cylinder device including a piston to which a rod is attached, a base side hydraulic chamber and a rod side hydraulic chamber on both sides of the piston;
(B) a first pipe line and a second pipe line each having one end connected to the base side hydraulic chamber and the rod side hydraulic chamber;
(C) a two-way hydraulic pump having two discharge ports and driven by an electric motor with a regeneration function;
(D) a third pipe and a fourth pipe, one end of which is connected to each of the two discharge ports and functions as a discharge pipe or a suction pipe;
(E) at least four ports to which the other ends of the first pipeline, the second pipeline, the third pipeline and the fourth pipeline are respectively connected; and the other ends of the first pipeline and the second pipeline And an open position for connecting the other ends of the third pipe and the fourth pipe, and a closed position for closing the other ends of the first pipe, the second pipe, the third pipe and the fourth pipe. And a hydraulic pressure switching control means comprising a hydraulic pressure control valve for selectively communicating the third pipe and the fourth pipe to the oil tank,
Said hydraulic cylinder device being (f) stop when activating, the from the hydraulic pump to eject pressure oil, and the pressure inside of the third pipe is equal to the pressure within the first conduit, together switched to an open position the switching valve from the closed position, either a pre-Symbol fourth conduit actuates the hydraulic control valve so as to communicate with the oil tank, or to eject pressure oil from said hydraulic pump, The pressure inside the fourth pipe is made equal to the pressure inside the second pipe, the switching valve is switched from the closed position to the open position, and the third pipe is communicated with the oil tank. When operating the hydraulic control valve and stopping the operating hydraulic cylinder device, the hydraulic pump is controlled in the rotational direction so as to compensate for the amount of hydraulic oil leakage from the hydraulic pump, and at the same time, Rotational speed In is lowered, and a control unit for switching the closed position the switching valve from the open position,
(G) The electric closed circuit hydraulic cylinder driving device characterized in that the electric motor generates a regenerative current when the pressure inside the suction pipe is higher than the pressure inside the discharge pipe.

The electric closed circuit hydraulic cylinder driving device according to claim 1, wherein the switching valve is operated by a switching signal from the control device or by pilot pressure oil supplied by the switching signal.

The control device detects the pressure inside the first pipeline, the second pipeline, the third pipeline, and the fourth pipeline, and adjusts the amount of oil inside the third pipeline or the fourth pipeline. electric closed circuit hydraulic cylinder drive device according to the third conduit or fourth conduit to claim 1 or 2 actuates the hydraulic control valve so as to communicate with the oil tank to.

The control device detects pressures in the first pipe line, the second pipe line, the third pipe line, and the fourth pipe line, and controls a rotation direction, a rotation speed, and a discharge flow rate of the hydraulic pump. 4. The method according to claim 1, wherein when the hydraulic cylinder device that is stopped is started, it is smoothly started at a slow speed, and when the hydraulic cylinder device that is operating is stopped, the hydraulic cylinder device is stopped at a smooth speed. Electric closed circuit hydraulic cylinder drive.