KR20140047654A - 전기 유압 하이브리드 구동 장치 - Google Patents

전기 유압 하이브리드 구동 장치 Download PDF

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KR20140047654A
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노리히로 쿠즈우
켄타 미야자키
유키오 이마이
토시하루 쿠보타
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가부시기가이샤니레꼬
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Abstract

본 발명은, 액압 실린더(500)를 구동하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)로서, 정역 양방향으로 회전 가능한 액압 펌프(110)와, 액압 펌프를 회전 구동하는 전동 모터(120)와, 작동액이 저장되어 있는 리저버 탱크(150)와, 서보 밸브(160)를 구비하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)를 제공한다. 액압 실린더의 헤드측 액압실(510A)은 액압 펌프의 제1 포트(111)와, 액압 실린더의 로드측 액압실(510B)은 액압 펌프의 제2 포트(112)와 각각 연통하고 있고, 서보 밸브(160)는, 액압 펌프의 회전 방향에 응하여, 헤드측 액압실(510A) 및 로드측 액압실(510B)의 어느 일방을 리저버 탱크(150)에 연통시키고, 또한, 연통의 정도를 연속치적으로 변화시키는 것이 가능하다.

Description

전기 유압 하이브리드 구동 장치{ELECTRO-HYDRAULIC HYBRID DRIVE DEVICE}
본 발명은, 전동 모터에 의해 구동되는 액압 펌프로부터 토출된 작동액의 액압에 의해 액압 실린더를 구동하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치에 관한 것이다.
도 22는 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치의 구조를 도시하는 블록도이다.
도 22에 도시하는 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(1000)는, 전동 모터(1100)와, 전동 모터(1100)에 의해 정역 양방향으로 회전 구동되는 액압 펌프(1200)와, 편(片)로드형 액압 실린더(5000)의 헤드측 액압실(5010A)과 액압 펌프(1200)를 접속하는 헤드측 유로(1300)와, 편로드형 액압 실린더(5000)의 로드측 액압실(5010B)과 액압 펌프(1200)를 접속하는 로드측 유로(1400)와, 작동액이 저장(貯留)되어 있는 탱크(1500)와, 헤드측 유로(1300)와 탱크(1500)를 접속하는 제1 유로(1510)와 로드측 유로(1400)와 탱크(1500)를 접속하는 제2 유로(1520)와, 제1 유로(1510)에 배치된 제1 파일럿 체크밸브(1610)와, 제2 유로(1520)에 배치된 제2 파일럿 체크밸브(1620)로 구성되어 있다.
제1 파일럿 체크밸브(1610)는 탱크(1500)로부터 헤드측 유로(1300)에의 작동액의 흐름만을 허용한다. 제1 파일럿 체크밸브(1610)는 로드측 유로(1400)의 액압을 파일럿압으로서 도입하고, 로드측 유로(1400)의 액압이 임계치를 초월한 때에 열려, 헤드측 유로(1300)와 탱크(1500)를 연통시킨다.
마찬가지로, 제2 파일럿 체크밸브(1620)는 탱크(1500)로부터 로드측 유로(1400)에의 작동액의 흐름만을 허용한다. 제2 파일럿 체크밸브(1620)는 헤드측 유로(1300)의 액압을 파일럿압으로서 도입하고, 헤드측 유로(1300)의 액압이 임계치를 초월한 때에 열려, 로드측 유로(1400)와 탱크(1500)를 연통시킨다.
일반적으로, 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 실린더(5010)의 이동에 수반하여, 실린더(5010) 내의 로드(5030)의 용적이 변화하기 때문에, 그에 응하여, 헤드측 액압실(5010A)과 로드측 액압실(5010B)의 유량을 조정할 필요가 있다. 전기 유압 하이브리드 구동 장치(1000)에서는, 제1 파일럿 체크밸브(1610) 및 제2 파일럿 체크밸브(1620)의 개폐를 제어함에 의해, 유량의 제어를 행하고 있다.
유압 실린더(5000)는, 실린더(5010)와, 실린더(5010)의 내벽에 따라 슬라이드 가능한 피스톤(5020)과, 피스톤(5020)에 결합된 로드(5030)로 구성되어 있다.
로드(5030)는 그 선단에서 부하(5040)와 접촉하고 있다.
전동 모터(1100)에 의해 액압 펌프(1200)를 정방향으로 회전시키면, 작동액은 로드측 유로(1400)를 통하여 실린더(5010)의 로드측 액압실(5010B)로부터 액압 펌프(1200)에 흡입되고, 헤드측 유로(1300)를 통하여 실린더(5010)의 헤드측 액압실(5010A)에 토출된다. 이때, 헤드측 유로(1300)로부터 도입되는 파일럿압에 의해 제2 파일럿 체크밸브(1620)가 열리고, 탱크(1500)로부터 로드측 유로(1400)에 작동액이 보급된다.
작동액이 실린더(5010)의 헤드측 액압실(5010A)에 토출되는 결과, 로드(5030)는 도 22의 우방향(右方向)(X2)으로 압출되고, 부하(5040)를 우방향(X2)으로 누른다.
전동 모터(1100)에 의해 액압 펌프(1200)를 역방향으로 회전시키면, 작동액은 헤드측 유로(1300)를 통하여 실린더(5010)의 헤드측 액압실(5010A)로부터 액압 펌프(1200)에 흡입되고, 로드측 유로(1400)를 통하여 실린더(5010)의 로드측 액압실(5010B)에 토출된다. 이때, 로드측 유로(1400)로부터 도입되는 파일럿압에 의해 제1 파일럿 체크밸브(1610)가 열리고, 잉여의 작동액이 헤드측 유로(1300)로부터 탱크(1500)에 배출된다.
작동액이 실린더(5010)의 로드측 액압실(5010B)에 토출되는 결과, 로드(5030)는 도 22의 좌방향(左方向)(X1)으로 이동한다.
실린더(5010)의 헤드측 액압실(5010A)과 로드측 액압실(5010B)에서는, 로드(5030)의 체적에 응한 작동액의 과부족이 생긴다. 이 때문에, 도 22에 도시한 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(1000)에서는, 제1 파일럿 체크밸브(1610)를 통하여 탱크(1500)에 잉여의 작동액을 배출하고, 또는, 제2 파일럿 체크밸브(1620)를 통하여 탱크(1500)로부터 부족분의 작동액을 보급함에 의해, 로드(5030)의 체적에 응한 작동액의 과부족을 제어하고 있다.
그러나, 도 22에 도시한 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(1000)에서는, 제1 파일럿 체크밸브(1610) 및 제2 파일럿 체크밸브(1620)의 개폐에 수반하는 압력 변동이 크기 때문에, 압력 밸런스가 무너져서, 헌팅 현상을 일으킨다는 문제점이 있다.
이 문제점을 해결하기 위해, 일본 특개평10-78003호 공보에서, 도 23에 도시하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치가 제안되어 있다.
도 23에 도시하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)는, 도 22에 도시한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(1000)와 비교하여, 제1 파일럿 체크밸브(1610) 및 제2 파일럿 체크밸브(1620)에 대신하여, 헤드측 전자밸브(2100) 및 로드측 전자밸브(2200)를 구비하고 있다.
헤드측 전자밸브(2100)는, 여자(勵磁) 신호가 입력된 때에, 헤드측 유로(1300)와 탱크(1500)를 연통시키는 연통 위치(2100A)와, 여자 신호가 입력되지 않은 때에, 헤드측 유로(1300)와 탱크(1500) 사이를 차단하는 차단 위치(2100B)를 취할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 로드측 전자밸브(2200)는, 여자 신호가 입력된 때에, 로드측 유로(1400)와 탱크(1500)를 연통시키는 연통 위치(2200A)와, 여자 신호가 입력되지 않은 때에, 로드측 유로(1400)와 탱크(1500) 사이를 차단하는 차단 위치(2200B)를 취할 수 있도록 구성되어 있다.
전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)는, 헤드측 전자밸브(2100) 및 로드측 전자밸브(2200)를 마련함에 의해, 헌팅 현상의 발생을 방지할 수 있는 것으로 되어 있다.
일본 특개평10-78003호 공보
그러나, 도 23에 도시한 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)에서는 이하와 같은 문제점이 있다.
제1의 문제점은, 전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)가 동작을 시작할 때까지의 응답 지연 시간이 크다는 점이다.
도 23에 도시한 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)에서는, 헤드측 전자밸브(2100) 또는 로드측 전자밸브(2200)가 개폐되기까지의 사이에 있어서, 헤드측 액압실(5010A)과 로드측 액압실(5010B) 사이의 작동액의 유량차를 조정할 수가 없다. 또한, 헤드측 전자밸브(2100) 및 로드측 전자밸브(2200)의 개폐의 전환 속도는 낮다. 이 때문에, 전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)가 실제로 동작을 시작할 때까지의 응답 지연 시간이 커지지 않을 수가 없어서, 전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)의 응답성은 낮았다.
제2의 문제점은, 작동액의 유량을 연속적으로 제어하는 것이 불가능하다는 점이다.
전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)에서의 헤드측 전자밸브(2100) 및 로드측 전자밸브(2200)의 제어는 온·오프 제어이기 때문에, 작동액의 연통로로서는, 헤드측 전자밸브(2100) 또는 로드측 전자밸브(2200)를 온 또는 오프로 한 경우의 2가지의 연통로밖에 취할 수가 없다. 이 때문에, 작동액의 유량이 연속해서 변화하도록 제어하는 것은 불가능하였다.
제3의 문제점은, 헌팅 현상은 감소하지만, 하나도 없게 할 수는 없다는 점이다.
전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)에서는, 헤드측 전자밸브(2100) 및 로드측 전자밸브(2200)의 제어는 온·오프 제어이기 때문에, 밸브의 개폐에 수반하는 압력 변동은 여전히 크고, 도 22에 도시한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(1000)와 비교하여, 헌팅 현상의 발생 빈도는 저하되지만, 헌팅 현상이 완전히 없어진다는 것은 없었다. 특히, 유압 실린더(5000)를 가속시킬 때, 또는, 부하(5040)가 큰 때에는, 여전히 헌팅 현상이 발생하기 쉬웠다.
제4의 문제점은, 발열이나 캐비테이션이 발생하기 쉽다는 점이다.
상기한 응답 지연 시간 및 헌팅 현상에 의해, 전동 모터(1100)가 필요 이상의 토오크를 발생시켜, 이 결과, 작동액이 과도의 가압 및 감압을 반복하게 되고, 이에 기인하여, 전동 모터(1100)로부터의 발열이나 액압 펌프(1200)에서의 캐비테이션의 발생이 생기고 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서의 문제점을 감안하여 이루어진 것이고, 상기한 문제점을 해결하는 것이 가능한 전기 유압 하이브리드 구동 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 액압 실린더를 구동하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치로서, 정역 양방향으로 회전 가능한 액압 펌프와, 상기 액압 펌프를 회전 구동하는 전동 모터와, 작동액이 저장되어 있는 리저버 탱크와, 서보 밸브를 구비하고, 상기 액압 실린더의 헤드측 액압실은 상기 액압 펌프의 흡입구 및 배출구의 어느 일방과, 상기 액압 실린더의 로드측 액압실은 상기 액압 펌프의 흡입구 및 배출구의 타방과 각각 항상 연통하고 있고, 상기 서보 밸브는, 상기 액압 펌프의 회전 방향에 응하여, 상기 헤드측 액압실 및 상기 로드측 액압실의 어느 일방을 상기 리저버 탱크에 연통시키고, 상기 서보 밸브는, 상기 헤드측 액압실 및 상기 로드측 액압실의 어느 일방과 상기 리저버 탱크를 연통시키는 정도를 연속치적(連續値的)으로 변경 가능한 전기 유압 하이브리드 구동 장치를 제공한다.
본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 상기 서보 밸브는, 관통구멍이 형성되어 있는 슬리브와, 상기 관통구멍의 내벽에 따라 슬라이드 가능한 스풀로 이루어지고, 상기 슬리브에는, 상기 액압 실린더의 헤드측 액압실을 상기 액압 펌프의 흡입구 및 배출구의 어느 일방와 연통시키는 제1 슬리브 관통구멍과, 상기 액압 실린더의 로드측 액압실을 상기 액압 펌프의 흡입구 및 배출구의 타방와 연통시키는 제2 슬리브 관통구멍과, 상기 관통구멍과 상기 리저버 탱크를 연통시키는 제3 슬리브구멍이 형성되어 있고, 상기 스풀은, 상기 슬리브의 내벽에 따라 슬라이드하는 제1 부분과, 상기 슬리브의 내벽에 따라 슬라이드하는 제2 부분과, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 사이에 형성되어 있는 제3 부분을 구비하고, 상기 제3 부분은 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 외경보다 작은 외경을 갖고 있고, 상기 스풀의 축방향(軸方向)에서의 상기 제3 부분의 길이는 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 쌍방을 동시에 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키는 것이 아닌 길이이고, 상기 제1 슬리브 관통구멍과 상기 관통구멍과의 교차 개소 및 상기 제2 슬리브 관통구멍과 상기 관통구멍과의 교차 개소에는, 상기 스풀의 주위의 적어도 일부에 따라서 상기 작동액의 유로를 형성하는 공극이 각각 형성되어 있고, 상기 스풀은, 상기 제3 부분이 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 어느 일방을 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키고, 또는, 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 쌍방을 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키지 않는 범위 내에서 이동하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 상기 공극은 상기 스풀의 외경보다 큰 내경을 갖는 환상(環狀)의 홈(溝)인 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 상기 슬리브에는, 상기 스풀의 상기 제1 부분에 대응하는 개소에서, 상기 관통구멍에 통하는 적어도 3개의 구멍이 형성되어 있고, 상기 슬리브는, 상기 구멍의 어느 하나가 상기 액압 실린더의 상기 헤드측 액압실에, 다른 어느 하나가 상기 액압 펌프에 각각 연통되고, 다른 구멍은 닫혀진 상태로 사용되고, 상기 슬리브에는, 상기 스풀의 상기 제2 부분에 대응하는 개소에서, 상기 관통구멍에 통하는 적어도 3개의 구멍이 형성되어 있고, 상기 슬리브는, 상기 구멍의 어느 하나가 상기 액압 실린더의 상기 로드측 액압실에, 다른 어느 하나가 상기 액압 펌프에 각각 연통되고, 다른 구멍은 닫혀진 상태로 사용되는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 상기 서보 밸브는, 관통구멍이 형성되어 있는 슬리브와, 상기 관통구멍의 내벽에 따라 슬라이드 가능한 스풀로 이루어지고, 상기 슬리브에는, 상기 액압 실린더의 헤드측 액압실을 상기 액압 펌프의 흡입구 및 배출구의 어느 일방와 연통시키는 제1 슬리브 관통구멍과, 상기 액압 실린더의 로드측 액압실을 상기 액압 펌프의 흡입구 및 배출구의 타방와 연통시키는 제2 슬리브 관통구멍과, 상기 관통구멍과 상기 리저버 탱크를 연통시키는 제3 슬리브구멍이 형성되어 있고, 상기 스풀은, 상기 슬리브의 내벽에 따라 슬라이드하는 제1 부분과, 상기 슬리브의 내벽에 따라 슬라이드하는 제2 부분과, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 사이에 형성되어 있는 제3 부분을 구비하고, 상기 제3 부분은 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 외경보다 작은 외경을 갖고 있고, 상기 스풀의 축방향에서의 상기 제3 부분의 길이는 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 쌍방을 동시에 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키는 것이 아닌 길이이고, 상기 제1 부분에는 상기 제1 슬리브 관통구멍과 연통하는 제1 환상 홈이 형성되고, 상기 제2 부분에는 상기 제2 슬리브 관통구멍과 연통하는 제2 환상 홈이 형성되어 있고, 상기 스풀은, 상기 제3 부분이 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 어느 일방을 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키고, 또는, 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 쌍방을 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키지 않는 범위 내에서 이동하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 상기 제1 슬리브 관통구멍의 내경과 상기 제2 슬리브 관통구멍의 내경은 다른 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 상기 제3 슬리브구멍은 상기 서보 밸브의 길이 방향에서 상기 제1 슬리브 관통구멍과 상기 제2 슬리브 관통구멍의 사이에 위치하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 상기 제3 슬리브구멍의 내경은 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 내경보다 작은 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 상기 서보 밸브는, 관통구멍이 형성되어 있는 슬리브와, 상기 관통구멍의 내벽에 따라 슬라이드 가능한 스풀로 이루어지고, 상기 슬리브에는, 상기 액압 실린더의 헤드측 액압실과 상기 관통구멍을 연통시키는 제1 슬리브구멍과, 상기 액압 실린더의 로드측 액압실과 상기 관통구멍을 연통시키는 제2 슬리브구멍과, 상기 관통구멍과 상기 리저버 탱크를 연통시키는 제3 슬리브구멍이 형성되어 있고, 상기 스풀은, 상기 슬리브의 내벽에 따라 슬라이드하는 제1 부분과, 상기 슬리브의 내벽에 따라 슬라이드하는 제2 부분과, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 사이에 형성되어 있는 제3 부분을 구비하고, 상기 제3 부분은 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 외경보다 작은 외경을 갖고 있고, 상기 스풀의 축방향에서의 상기 제3 부분의 길이는 상기 제1 슬리브구멍 및 상기 제2 슬리브구멍의 쌍방을 동시에 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키는 것이 아닌 길이이고, 상기 스풀은, 상기 제3 부분이 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 어느 일방을 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키고, 또는, 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 쌍방을 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키지 않는 범위 내에서 이동하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 상기 제1 슬리브구멍의 내경과 상기 제2 슬리브구멍의 내경은 다른 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 상기 제3 슬리브구멍은 상기 서보 밸브의 길이 방향에서 상기 제1 슬리브구멍과 상기 제2 슬리브구멍의 사이에 위치하고 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 상기 서보 밸브는, 관통구멍이 형성되어 있는 슬리브와, 상기 관통구멍의 내벽에 따라 회전 가능한 스풀로 이루어지고, 상기 슬리브에는, 상기 액압 실린더의 상기 헤드측 액압실을 상기 관통구멍에 연통시키는 제1 슬리브구멍과, 상기 액압 실린더의 상기 로드측 액압실을 상기 관통구멍에 연통시키는 제2 슬리브구멍과, 상기 리저버 탱크를 상기 관통구멍에 연통시키는 제3 슬리브구멍이 형성되어 있고, 상기 스풀의 외주에는 적어도 하나의 노치가 형성되어 있고, 상기 노치의 크기는, 상기 스풀의 회전량에 응하여, 상기 제1 슬리브구멍 및 상기 제2 슬리브구멍의 어느 일방을 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키고, 또는, 상기 제1 슬리브구멍 및 상기 제2 슬리브구멍의 쌍방을 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키지 않는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 상기 제3 슬리브구멍은 상기 제1 슬리브구멍과 상기 제2 슬리브구멍의 중간에 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 상기 서보 밸브는, 상기 헤드측 액압실 및 상기 로드측 액압실의 어느 일방과 상기 리저버 탱크를 연통시키는 정도를 연속치적으로 변경 가능한 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 상기 서보 밸브는, 상기 전동 모터 또는 상기 액압 펌프의 회전수, 상기 전동 모터 또는 상기 액압 펌프의 토오크, 상기 전동 모터 또는 상기 액압 펌프의 회전 가속도, 상기 헤드측 액압실 또는 상기 로드측 액압실의 액압의 어느 하나 또는 2개 이상에 응하여, 상기 정도를 변경하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 상기 리저버 탱크에 저장되어 있는 상기 작동액의 액압을, 상기 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서 발생한 최대 부압(負壓)의 절대치보다 작지 않은 정의 액압 이상의 액압으로 유지하는 액압 유지 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에 의하면, 서보 밸브의 개도(開度)(서보 밸브가 액압 실린더의 헤드측 액압실 또는 로드측 액압실을 리저버 탱크에 연통시키는 정도)를 연속적으로 제어하는 것이 가능하다. 이 때문에, 액압 실린더의 헤드측 액압실 및 로드측 액압실에서의 각 유량, 압력 밸런스를 운전 상황에 응하여 적절하게 유지하는 것이 가능하다. 그 결과로서, 목표로 하는 액압 실린더의 속도 및 작동량을 고속으로 제어하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치는 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치와 비교하여 다음과 같은 효과를 이룬다.
제1의 효과는, 전기 유압 하이브리드 구동 장치의 동작을 시작할 때까지의 응답 지연 시간을 작게 할 수 있는 점이다.
종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)에서는, 헤드측 전자밸브(2100) 또는 로드측 전자밸브(2200)가 개폐되기까지의 사이에 있어서, 헤드측 액압실과 로드측 액압실 사이의 작동액의 유량차를 조정할 수가 없었기 때문에, 응답 지연 시간이 크게 되어 있지만, 본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 서보 밸브의 스풀의 이동량에 응하여, 작동액의 유량차를 용이하게 조절할 수 있기 때문에, 응답 지연 시간을 단축하는 것이 가능하다.
제2의 효과는, 작동액의 유량을 연속적으로 제어하는 것이 가능하다는 점이다.
종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)에서의 헤드측 전자밸브(2100) 및 로드측 전자밸브(2200)의 제어는 온·오프 제어이기 때문에, 작동액의 유량은, 헤드측 전자밸브(2100) 또는 로드측 전자밸브(2200)를 온 또는 오프로 한 경우의 2가지의 유량밖에 취할 수가 없었다. 이에 대해, 본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서는, 서보 밸브의 스풀의 이동량에 응하여, 제1 슬리브 관통구멍(또는 제1 슬리브구멍) 또는 제2 슬리브 관통구멍(또는 제2 슬리브구멍)과 내부 공간 사이의 연통의 정도를 연속적으로 변경하는 것이 가능하기 때문에, 작동액의 유량을 임의의 값으로 제어하는 것이 가능하다.
제3의 효과는, 헌팅 현상을 거의 하나도 없게 하는 것이 가능하다는 점이다.
종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)에서는, 헤드측 전자밸브(2100) 및 로드측 전자밸브(2200)의 개폐에 수반하는 압력 변동은 여전히 컸기 때문에, 헌팅 현상을 하나도 없게 하는 것은 불가능하였지만, 본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에 의하면, 제1 슬리브 관통구멍(또는 제1 슬리브구멍) 또는 제2 슬리브 관통구멍(또는 제2 슬리브구멍)과 내부 공간 사이의 연통의 정도를 연속적으로 변경하는 것이 가능하기 때문에, 압력 변동을 평활에 하는 것이 가능하여, 큰 압력 변동에 기인하는 헌팅 현상을 방지하는 것이 가능하다.
제4의 효과는, 발열이나 캐비테이션의 발생을 억제하는 것이 가능하다는 점이다.
종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)에서는, 상기한 응답 지연 시간 및 헌팅 현상에 기인하여, 전동 모터(1100)로부터의 발열이나 액압 펌프(1200)에서의 캐비테이션의 발생이 생기고 있지만, 본 발명에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치는 응답 지연 시간을 단축하고, 또한, 헌팅 현상을 방지하는 것이 가능하기 때문에, 필연적으로, 발열이나 캐비테이션의 발생을 억제하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치의 블록도.
도 2는 본 발명의 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치의 블록도로서, 본 실시 형태에서의 서보 밸브의 단면도를 포함.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에서의 서보 밸브의 단면도.
도 4는 본 발명의 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치가, 액압 실린더가 일을 행하는 방향, 즉, 로드가 부하를 누르는 방향으로 액압 실린더를 작동시키는 경우의 서보 밸브의 단면도를 포함하는 블록도.
도 5는 본 발명의 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치가, 로드가 좌방향으로 이동하도록 액압 실린더를 작동시키는 경우의 서보 밸브의 단면도를 포함하는 블록도.
도 6은 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치의 응답성을 도시하는 파형도.
도 7은 본 발명의 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치의 응답성을 도시하는 파형도.
도 8(A)는 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서의 입력 제어 신호로서의 스텝 신호의 파형도, 도 8(B)는 실린더의 동작의 파형도, 도 8(C)는 전동 모터의 회전수의 파형도, 도 8(D)는 제1 파일럿 체크밸브 및 제2 파일럿 체크밸브의 개폐를 도시하는 파형도, 도 8(E)는 실린더의 로드측 액압실에서의 액압을 도시하는 파형도, 도 8(F)는 실린더의 헤드측 액압실에서의 액압을 도시하는 파형도.
도 9(A)는 본 발명의 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서의 입력 제어 신호로서의 스텝 신호의 파형도, 도 9(B)는 실린더의 동작의 파형도, 도 9(C)는 전동 모터의 회전수의 파형도, 도 9(D)는 서보 밸브의 C포지션(도 1 참조)에서의 동작을 도시하는 파형도, 도 9(E)는 실린더의 로드측 액압실에서의 액압을 도시하는 파형도, 도 9(F)는 실린더의 헤드측 액압실에서의 액압을 도시하는 파형도.
도 10은 본 발명의 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치의 제어 시스템의 한 예를 도시하는 블록도.
도 11은 본 발명의 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치의 변형례의 블록도.
도 12는 본 발명의 제1의 실시 형태에서의 서보 밸브의 변형례의 단면도.
도 13은 본 발명의 제2의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서의 슬리브 및 스풀의 단면도.
도 14는 본 발명의 제3의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치의 블록도로서, 본 실시 형태에서의 서보 밸브의 단면도를 포함.
도 15는 본 발명의 제3의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치가, 액압 실린더가 일을 행하는 방향, 즉, 로드가 부하를 누르는 방향으로 액압 실린더를 작동시키는 경우의 서보 밸브의 단면도를 포함하는 블록도.
도 16은 본 발명의 제3의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치가, 로드가 좌방향으로 이동하도록 액압 실린더를 작동시키는 경우의 서보 밸브의 단면도를 포함하는 블록도.
도 17은 본 발명의 제4의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치의 블록도로서, 본 실시 형태에서의 서보 밸브의 단면도를 포함.
도 18(A)는 본 발명의 제4의 실시 형태에서의 서보 밸브의 정면도, 도 18(B)는 동 서보 밸브의 측면도, 도 18(C)는 동 서보 밸브의 단면도.
도 19는 본 발명의 제4의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치가, 액압 실린더가 일을 행하는 방향, 즉, 로드가 부하를 누르는 방향으로 액압 실린더를 작동시키는 경우의 서보 밸브의 단면도를 포함하는 블록도.
도 20은 본 발명의 제4의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치가, 로드가 좌방향으로 이동하도록 액압 실린더를 작동시키는 경우의 서보 밸브의 단면도를 포함하는 블록도.
도 21은 본 발명의 제4의 실시 형태에서의 스풀의 변형례의 단면도.
도 22는 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치의 구조를 도시하는 블록도.
도 23은 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치의 구조를 도시하는 블록도.
(제1의 실시 형태)
도 1은 본 발명의 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)의 블록도이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)는 액압 실린더(500)를 구동한다.
액압 실린더(500)는, 실린더(510)와, 실린더(510)의 내벽에 따라 슬라이드 가능한 피스톤(520)과, 피스톤(520)에 결합되고, 선단이 실린더(510)의 외측으로 돌출하고 있는 로드(530)로 구성되어 있다.
로드(530)의 선단에는 부하(540)가 접촉하고 있다.
실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)의 액압이 로드측 액압실(510B)의 액압보다도 높아지도록 액압을 제어하면, 피스톤(520) 및 로드(530)는 우방향(X2)으로 이동하고, 부하(540)를 동일 방향(X2)으로 밀어 나아간다. 즉, 액압 실린더(500)가 부하(540)에 대해 일을 행하게 된다.
부하(540)를 목적하는 위치까지 민 후, 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)의 액압이 헤드측 액압실(510A)의 액압보다도 높아지도록 액압을 제어한다. 이에 의해, 피스톤(520) 및 로드(530)는 좌방향(X1)으로 이동하고, 당초의 위치로 복귀한다.
이후, 이들의 공정을 반복함에 의해, 액압 실린더(500)는 부하(540)에 대해 일을 행한다.
본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)는, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A) 및 로드측 액압실(510B)에 작동액(예를 들면, 작동유)을 공급하고, 또는, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A) 및 로드측 액압실(510B)로부터 작동액을 배출시킴에 의해, 액압 실린더(500)가 부하(540)에 대해 일을 행하도록, 액압 실린더(500)를 구동하는 것이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)는, 정역 양방향으로 회전 가능하고, 제1 포트(111) 및 제2 포트(112)를 갖는 액압 펌프(110)와, 액압 펌프(110)를 정방향 또는 역방향으로 회전 구동하는 전동 모터(120)와, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)과 액압 펌프(110)의 제1 포트(111)를 접속하는 헤드측 유로(130)와, 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)과 액압 펌프(110)의 제2 포트(112)를 접속하는 로드측 유로(140)와, 작동액이 저장되어 있는 리저버 탱크(150)와, 헤드측 유로(130), 로드측 유로(140) 및 리저버 탱크(150)에 연통하여 배치되고, A, B 및 C의 3개의 포지션(후술)을 취할 수 있는 서보 밸브(160)를 구비하고 있다.
도 2는 본 발명의 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)의 블록도로서, 본 실시 형태에서의 서보 밸브(160)의 단면도를 포함한다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 서보 밸브(160)는, 서보 밸브(160)의 길이 방향(도 2의 좌우 방향)으로 늘어나는 관통구멍(175)이 형성되어 있는 슬리브(170)와, 관통구멍(175)의 내벽에 따라 슬라이드 가능한 스풀(180)을 구비하고 있다.
슬리브(170)에는, 관통구멍(175)과 교차하고, 슬리브(170)의 직경 방향으로 슬리브(170)를 관통하는 제1 슬리브 관통구멍(171)과, 관통구멍(175)과 교차하고, 슬리브(170)의 직경 방향으로 슬리브(170)를 관통하는 제2 슬리브 관통구멍(172)과, 슬리브(170)의 외주면부터 관통구멍(175)에 도달하고 있는 제3 슬리브구멍(173)이 형성되어 있다.
제3 슬리브구멍(173)은 서보 밸브(160)의 길이 방향에서 제1 슬리브 관통구멍(171)과 제2 슬리브 관통구멍(172)의 중간에 위치하고 있다.
제1 슬리브 관통구멍(171)과 제2 슬리브 관통구멍(172)은 동일한 내경을 갖고 있고, 제3 슬리브구멍(173)은 제1 슬리브 관통구멍(171) 및 제2 슬리브 관통구멍(172)보다도 작은 내경을 갖고 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)은 헤드측 유로(130) 및 제1 슬리브 관통구멍(171)을 통하여 액압 펌프(110)의 제1 포트(111)와 연통하고, 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)은 로드측 유로(140) 및 제2 슬리브 관통구멍(172)을 통하여 액압 펌프(110)의 제2 포트(112)와 연통하고 있다.
리저버 탱크(150)는 제3 슬리브구멍(173)을 통하여 슬리브(170)의 관통구멍(175)과 연통하고 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 스풀(180)은, 슬리브(170)의 관통구멍(175)의 내벽에 따라 슬라이드하는 제1 부분(181)과, 슬리브(170)의 관통구멍(175)의 내벽에 따라 슬라이드하는 제2 부분(182)과, 제1 부분(181)과 제2 부분(182)의 사이에 형성되어 있는 제3 부분(183)을 구비하고 있다.
제1 부분(181) 및 제2 부분(182)의 외경은 관통구멍(175)의 내경과 동등하고, 제3 부분(183)의 외경은 제1 부분(181) 및 제2 부분(182)의 외경보다도 작다. 이 때문에, 관통구멍(175)의 내벽과 제3 부분(183)의 외주와의 사이에는 내부 공간(174)이 형성되어 있다.
스풀(180)의 축방향에서의 제3 부분(183)의 길이는 제1 슬리브 관통구멍(171) 및 제2 슬리브 관통구멍(172)의 쌍방을 동시에 내부 공간(174)(즉, 리저버 탱크(150))에 연통시키는 것이 아닌 길이로 설정되어 있다.
또한, 슬리브(170)의 제3 슬리브구멍(173)은 제3 부분(183)의 이동 범위 내에 항상 위치하고 있다. 즉, 제3 슬리브구멍(173)은 항상 제3 부분(183)과 대향하도록 배치되어 있다. 이 때문에, 제3 슬리브구멍(173)은 리저버 탱크(150)와 내부 공간(174)을 항상 연통시키고 있다.
이 때문에, 후술하는 바와 같이, 스풀(180)이 도 2의 좌방향(X1)으로 이동한 경우에는, 제1 슬리브 관통구멍(171)은 내부 공간(174)에 연통함에 대해, 제2 슬리브 관통구멍(172)은 내부 공간(174)에는 연통하지 않는다. 또한, 스풀(180)이 도 2의 우방향(X2)으로 이동한 경우에는, 제2 슬리브 관통구멍(172)은 내부 공간(174)에 연통함에 대해, 제1 슬리브 관통구멍(171)은 내부 공간(174)에는 연통하지 않는다.
즉, 서보 밸브(160)는 제1 슬리브 관통구멍(171) 및 제2 슬리브 관통구멍(172)의 어느 일방, 환언하면, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A) 및 로드측 액압실(510B)의 어느 일방을 내부 공간(174) 및 제3 슬리브구멍(173)을 통하여 리저버 탱크(150)에 연통시키지만, 또는, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A) 및 로드측 액압실(510B)의 쌍방을 리저버 탱크(150)에 연통시키지 않는다는 기능을 갖고 있다.
도 3은 서보 밸브(160)의 단면도, 구체적으로는, 도 2의 Ⅲ-Ⅲ선에서의 단면도이다.
슬리브(170)의 관통구멍(175)과 제1 슬리브 관통구멍(171)이 교차하는 개소에는 관통구멍(175)과 동심(同心)으로 제1 환상 홈(171A)이 형성되어 있고, 마찬가지로, 슬리브(170)의 관통구멍(175)과 제2 슬리브 관통구멍(172)이 교차하는 개소에는 관통구멍(175)과 동심으로 제2 환상 홈(172A)이 형성되어 있다.
제1 환상 홈(171A)은 스풀(180)의 제1 부분(181)의 외경보다도 큰 내경을 갖고 있고, 제2 환상 홈(172A)은 스풀(180)의 제2 부분(182)의 외경보다도 큰 내경을 갖고 있다.
스풀(180)의 길이 방향에서의 제1 부분(181)의 길이는 제1 환상 홈(171A)의 폭보다도 크게 설정되어 있고, 마찬가지로, 스풀(180)의 길이 방향에서의 제2 부분(182)의 길이는 제2 환상 홈(172A)의 폭보다도 크게 설정되어 있다.
제1 환상 홈(171A)이 형성되어 있음에 의해, 스풀(180)이 좌우 방향으로 이동하였다고 하여도, 헤드측 액압실(5010A)은 제1 슬리브 관통구멍(171) 및 제1 환상 홈(171A)을 통하여 항상 액압 펌프(110)의 제1 포트(111)와 연통하고 있다. 마찬가지로, 제2 환상 홈(172A)이 형성되어 있음에 의해, 스풀(180)이 좌우 방향으로 이동하였다고 하여도, 로드측 액압실(510B)은 제2 슬리브 관통구멍(172) 및 제2 환상 홈(172A)을 통하여 항상 액압 펌프(110)의 제2 포트(112)와 연통하고 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시 형태에서의 스풀(180)은 도 1에 도시하는 바와 같이 3개의 포지션(A, B, C)을 취할 수 있다.
포지션(A)에서는, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)이 리저버 탱크(150)와 연통하고, 로드측 액압실(510B)은 리저버 탱크(150)와는 연통하지 않는다.
포지션(B)에서는, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A) 및 로드측 액압실(510B)은 어느 것이나 리저버 탱크(150)와는 연통하지 않는다.
포지션(C)에서는, 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)이 리저버 탱크(150)와 연통하고, 헤드측 액압실(510A)은 리저버 탱크(150)와는 연통하지 않는다.
이상과 같은 구조를 갖는 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)는 이하와 같이 작동한다.
도 2에 도시하는 상태에서는, 작동액은 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100) 내를 흐르는 일 없이 정지하고 있고, 따라서 액압 실린더(500)의 로드(530)도 정지 상태에 있다. 이 상태에서는, 스풀(180)은 포지션(B)에 위치하고 있다.
구체적으로는, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)은 슬리브(170)의 제1 슬리브 관통구멍(171) 및 제1 환상 홈(171A)을 통하여 액압 펌프(110)의 제1 포트(111)와 연통하고, 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)은 슬리브(170)의 제2 슬리브 관통구멍(172) 및 제2 환상 홈(172A)을 통하여 액압 펌프(110)의 제2 포트(112)와 연통하고 있다.
이 상태에서는, 슬리브(170)의 관통구멍(175)의 내부에 형성되어 있는 내부 공간(174)은 제3 슬리브구멍(173)을 통하여 리저버 탱크(150)에만 연통하고, 제1 슬리브 관통구멍(171) 및 제2 슬리브 관통구멍(172)에는 연통하고 있지 않다.
도 4는, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)가, 액압 실린더(500)가 일을 행하는 방향, 즉, 로드(530)가 부하(540)를 누르는 방향(X2)으로 액압 실린더(500)를 작동시키는 경우의 서보 밸브(160)의 단면도를 포함하는 블록도이다.
로드(530)를 도 2에 도시하는 정지 상태로부터 로드(530)가 부하(540)를 누르는 방향(X2)으로 이동시키는 경우에는, 전동 모터(120)에 의해 액압 펌프(110)를 정방향으로 회전시킴과 함께, 도 4에 도시하는 바와 같이, 스풀(180)을 도 2에 도시하는 위치로부터 우방향(X2)으로 이동시킨다, 즉, 스풀(180)을 포지션(B)부터 포지션(C)으로 이행시킨다.
액압 펌프(110)를 정방향으로 회전시키면, 작동액은 액압 펌프(110)의 제1 포트(111)로부터 토출되고, 제2 포트(112)를 통하여 액압 펌프(110)에 흡입된다. 즉, 제1 포트(111)가 배출구가 되고, 제2 포트(112)가 흡입구가 된다.
스풀(180)을 우방향(X2)으로 이동시킴에 의해, 제1 슬리브 관통구멍(171)과 관통구멍(175)의 내부에 형성되어 있는 내부 공간(174) 사이의 연통은 차단된 채임에 대해, 제2 슬리브 관통구멍(172)은 내부 공간(174)과 연통하고, 나아가서는, 제3 슬리브구멍(173)을 통하여 리저버 탱크(150)와 연통한다.
실린더(510)의 로드측 액압실(510B)의 내부의 작동액은, 도 4의 화살표(191)로 도시하는 바와 같이, 로드측 유로(140), 제2 슬리브 관통구멍(172) 및 제2 환상 홈(172A)을 통과하여, 제2 포트(112)를 통하여 액압 펌프(110)에 흡입된다.
작동액이 제2 슬리브 관통구멍(172)을 통과할 때, 제2 슬리브 관통구멍(172)은 내부 공간(174) 및 제3 슬리브구멍(173)을 통하여 리저버 탱크(150)와 연통하고 있기 때문에, 제2 슬리브 관통구멍(172)과 제3 슬리브구멍(173)과의 압력차에 의해, 화살표(192)로 도시하는 바와 같이, 리저버 탱크(150)에 저장되어 있는 작동액이 제2 슬리브 관통구멍(172)에 보내지고, 제2 슬리브 관통구멍(172) 내를 흐르는 작동액과 합류한다.
이에 의해, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)의 체적과 로드측 액압실(510B)의 체적과의 차분, 즉, 실린더(510) 내에 있는 로드(530)의 체적에 상당하는 체적의 작동액이 제2 슬리브 관통구멍(172) 내를 흐르는 작동액에 추가되게 된다.
제2 슬리브 관통구멍(172)과 내부 공간(174)(나아가서는, 리저버 탱크(150))과의 연통의 정도는, 스풀(180)의 우방향(X2)으로의 이동 거리를 제어함에 의해, 제어하는 것이 가능하다.
스풀(180)의 이동 거리는, 예를 들면, 로드(530)의 위치, 액압 펌프(110) 또는 전동 모터(120)의 회전수, 액압 펌프(110) 또는 전동 모터(120)의 토오크, 액압 펌프(110) 또는 전동 모터(120)의 회전 가속도, 헤드측 액압실(510A) 및 로드측 액압실(510B)의 작동액의 압력 그 밖의 요인에 응하여, 제어하는 것이 가능하다.
제2 포트(112)를 통하여 액압 펌프(110)에 흡입된 작동액은 제1 포트(111)로부터 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)을 향하여 토출된다.
액압 펌프(110)의 제1 포트(111)로부터 토출된 작동액은, 도 4의 화살표(193)로 도시하는 바와 같이, 헤드측 유로(130) 및 제1 슬리브 관통구멍(171)을 통하여 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)에 보내진다.
이와 같이, 작동액은, 액압 펌프(110) 및 서보 밸브(160)를 통하여, 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)로부터 헤드측 액압실(510A)의 내부에 연속적으로 보내짐과 함께, 로드(530)의 체적에 상당하는 체적의 작동액이 새롭게 헤드측 액압실(510A)에 보내지는 작동액에 추가된다.
이 결과, 액압 실린더(500)의 로드(530)는 우방향(X2)으로 이동하고, 부하(540)를 우방향(X2)으로 누르는 일을 행한다.
도 5는, 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)가, 로드(530)가 좌방향(X1)으로 이동하도록 액압 실린더(500)를 작동시키는 경우의 서보 밸브(160)의 단면도를 포함하는 블록도이다.
로드(530)를 좌방향(X1)으로 이동시키는 경우에는, 전동 모터(120)에 의해 액압 펌프(110)를 역방향으로 회전시킴과 함께, 도 5에 도시하는 바와 같이, 스풀(180)을 도 2에 도시하는 위치로부터 좌방향(X1)으로 이동시킨다. 즉, 스풀(180)을 포지션(A)로 이행시킨다.
액압 펌프(110)를 역방향으로 회전시키면, 작동액은 액압 펌프(110)의 제1 포트(111)를 통하여 흡입되고, 제2 포트(112)를 통하여 액압 펌프(110)로부터 토출된다. 즉, 제1 포트(111)가 흡입구가 되고, 제2 포트(112)가 배출구가 된다.
스풀(180)을 좌방향(X1)으로 이동시킴에 의해, 제2 슬리브 관통구멍(172)과 내부 공간(174) 사이의 연통은 차단됨에 대해, 제1 슬리브 관통구멍(171)은 내부 공간(174)과 연통하고, 나아가서는, 제3 슬리브구멍(173)을 통하여 리저버 탱크(150)와 연통한다.
실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)의 내부의 작동액은, 도 5의 화살표(194)로 도시하는 바와 같이, 헤드측 유로(130), 제1 슬리브 관통구멍(171) 및 제1 환상 홈(171A)을 통과하여, 제1 포트(111)를 통하여 액압 펌프(110)에 흡입된다.
작동액이 제1 슬리브 관통구멍(171)을 통과할 때, 제1 슬리브 관통구멍(171)은 내부 공간(174) 및 제3 슬리브구멍(173)을 통하여 리저버 탱크(150)와 연통하고 있기 때문에, 화살표(195)로 도시하는 바와 같이, 작동액의 일부는 내부 공간(174) 및 제3 슬리브구멍(173)을 통과하여, 리저버 탱크(150)에 보내진다.
이에 의해, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)의 체적과 로드측 액압실(510B)의 체적과의 차분, 즉, 실린더(510) 내에 있는 로드(530)의 체적에 상당하는 체적의 작동액이 제1 슬리브 관통구멍(171) 내를 흐르는 작동액으로부터 배제되게 된다.
제2 슬리브 관통구멍(172)과 내부 공간(174) 사이의 연통의 정도의 제어와 마찬가지로, 제1 슬리브 관통구멍(171)과 내부 공간(174)(나아가서는, 리저버 탱크(150))과의 연통의 정도는, 스풀(180)의 좌방향(X1)으로의 이동 거리를 제어함에 의해, 제어하는 것이 가능하다. 스풀(180)의 이동 거리는, 예를 들면, 로드(530)의 위치, 액압 펌프(110) 또는 전동 모터(120)의 회전수, 액압 펌프(110) 또는 전동 모터(120)의 토오크, 액압 펌프(110) 또는 전동 모터(120)의 회전 가속도, 헤드측 액압실(510A) 및 로드측 액압실(510B)의 작동액의 압력 그 밖의 요인에 응하여, 제어하는 것이 가능하다.
제1 포트(111)를 통하여 액압 펌프(110)에 흡입된 작동액은 제2 포트(112)로부터 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)을 향하여 토출된다.
액압 펌프(110)의 제2 포트(112)로부터 토출된 작동액은, 도 5의 화살표(196)로 도시하는 바와 같이, 로드측 유로(140), 제2 슬리브 관통구멍(172) 및 제2 환상 홈(172A)을 통하여 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)에 보내진다.
이와 같이, 작동액은, 액압 펌프(110) 및 서보 밸브(160)를 통하여, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)로부터 로드측 액압실(510B)의 내부에 연속적으로 보내짐과 함께, 작동액의 일부는 리저버 탱크(150)에 수용된다.
이 결과, 액압 실린더(500)의 로드(530)는 좌방향(X1)으로 이동한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에서는, 서보 밸브(160)는, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)을 액압 펌프(110)의 제1 포트(111) 및 제2 포트(112)의 어느 일방과, 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)을 액압 펌프(110)의 제1 포트(111) 및 제2 포트(112)의 타방과 각각 연통시킴과 함께, 액압 펌프(110)의 회전 방향에 응하여, 즉, 로드(530)의 이동 방향에 응하여, 헤드측 액압실(510A) 및 로드측 액압실(510B)의 어느 일방을 리저버 탱크(150)에 연통시킨다.
본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에 의하면, 이하와 같은 효과를 얻는 것이 가능하다.
제1의 효과는, 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)의 동작을 시작할 때까지의 응답 지연 시간을 단축할 수 있는 점이다.
도 23에 도시한 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)에서는, 헤드측 전자밸브(2100) 또는 로드측 전자밸브(2200)가 개폐되기까지의 사이에 있어서, 헤드측 액압실(5010A)과 로드측 액압실(5010B) 사이의 작동액의 유량차를 조정할 수가 없었기 때문에, 응답 지연 시간이 크게 되어 있지만, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에서는, 스풀(180)의 이동량에 응하여, 작동액의 유량차를 순간적으로 조절할 수 있기 때문에, 응답 지연 시간을 단축하는 것이 가능하다.
제2의 효과는, 작동액의 유량을 연속한 값으로서 제어하는 것이 가능하다는 점이다.
종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)에서의 헤드측 전자밸브(2100) 및 로드측 전자밸브(2200)의 제어는 온·오프 제어이기 때문에, 작동액의 유량은, 헤드측 전자밸브(2100) 또는 로드측 전자밸브(2200)를 온 또는 오프로 한 경우의 2가지의 유량밖에 취할 수가 없었다. 이에 대해, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에서는, 스풀(180)의 이동량에 응하여, 제1 슬리브 관통구멍(171) 또는 제2 슬리브 관통구멍(172)과 내부 공간(174)(리저버 탱크(150)) 사이의 연통의 정도를 연속적으로 변경하는 것이 가능하기 때문에, 작동액의 유량을 임의의 값으로 연속적으로 제어하는 것이 가능하다.
제3의 효과는, 헌팅 현상을 거의 없게 하는 것이 가능하다는 점이다.
종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)에서는, 헤드측 전자밸브(2100) 및 로드측 전자밸브(2200)의 개폐에 수반하는 압력 변동은 여전히 컸기 때문에, 헌팅 현상을 하나도 없게 하는 것은 불가능하였지만, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에 의하면, 제1 슬리브 관통구멍(171) 또는 제2 슬리브 관통구멍(172)과 내부 공간(174)(리저버 탱크(150)) 사이의 연통의 정도를 연속적으로 변경하는 것이 가능하기 때문에, 압력 변동을 평활에 하는 것이 가능하고, 큰 압력 변동에 기인하는 헌팅 현상을 방지하는 것이 가능하다.
제4의 효과는, 발열이나 캐비테이션의 발생을 억제하는 것이 가능하다는 점이다.
종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(2000)에서는, 상기한 응답 지연 시간 및 헌팅 현상에 기인하여, 전동 모터(1100)로부터의 발열이나 액압 펌프(1200)에서의 캐비테이션의 발생이 생기고 있지만, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)는 응답 지연 시간을 단축하고, 또한, 헌팅 현상을 방지하는 것이 가능하기 때문에, 필연적으로, 발열이나 캐비테이션의 발생을 억제하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)는 도 22에 도시한 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(1000)와 비교하여, 높은 응답성 및 추종성을 갖고 있다. 이하 이 점에 관해 설명한다.
도 6은 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(1000)의 응답성을 도시하는 파형도이다.
도 6(A)에 도시하는 바와 같은 입력 제어 신호로서의 정현파 신호에 따라 전동 모터(1100)를 구동하면, 도 6(B)에 도시하는 바와 같이, 액압 펌프(1200)는 정현파 신호에 따라 작동한다.
그러나, 제1 파일럿 체크밸브(1610) 및 제2 파일럿 체크밸브(1620)는 도 6(A) 및 도 6(B)에 도시한 정현파에 따른 동작을 행할 수가 없고, 도 6(C)에 도시하는 바와 같이, 제1 파일럿 체크밸브(1610) 및 제2 파일럿 체크밸브(1620)의 동작 파형은 크랭크형상이 된다.
또한, 액압 실린더(5000)의 동작 파형도 도 6(A) 및 도 6(B)에 도시한 정현파와 같이는 되지 않고, 도 6(D)에 도시하는 바와 같이, 삼각형상의 동작 파형이 된다.
또한, 액압 실린더(5000)의 동작은 도 6(A)에 도시한 정현파 신호에 추종할 수가 없고, 도 6(D)로 도시하는 바와 같이, 정현파 신호에 대해 액압 실린더(5000)의 동작 파형에서 위상 지연(P)이 발생하고 있다.
도 7은 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)의 응답성을 도시하는 파형도이다.
도 6(A) 및 도 6(B)의 경우와 마찬가지로, 도 7(A)에 도시하는 바와 같은 입력 제어 신호로서의 정현파 신호에 따라 전동 모터(120)를 구동하면, 도 7(B)에 도시하는 바와 같이, 액압 펌프(110)는 정현파 신호에 따라 작동한다.
본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에서의 서보 밸브(160)는, 도 7(C)에 도시하는 바와 같이, 도 7(A)에 도시한 정현파 신호에 정확하게 따라서 작동한다.
또한, 도 7(D)에 도시하는 바와 같이, 액압 실린더(500)의 동작 파형도 도 7(A)에 도시한 정현파 신호와 동일한 같은 파형이 된다.
또한, 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(1000)에서는, 정현파 신호에 대해 액압 실린더(5000)의 동작 파형에서의 위상 지연(P)이 발생하고 있지만, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에서는, 액압 실린더(500)의 동작 파형에서의 위상 지연(P)은 발생하고 있지 않다.
이와 같이, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에서는, 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(1000)와는 달리, 액압 실린더(500)는 정현파 신호와 같은 추종하기 어려운 입력 제어 신호에 대해서도 높은 응답성 및 추종성하에서 동작한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)는, 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(1000)와 비교하여, 입력 제어 신호에 대해 높은 응답성 및 추종성을 달성하는 것이 가능하다.
다음에, 부하가 있는 경우의 액압 실린더(500)의 속도 제어의 상위에 관해, 이하에 설명한다.
도 8은 도 22에 도시한 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(1000)에서의 실린더 속도 제어의 파형도이다.
도 8(A)는 입력 제어 신호로서의 스텝 신호의 파형도, 도 8(B)는 실린더(5010)의 동작의 파형도, 도 8(C)는 전동 모터(1100)의 회전수의 파형도, 도 8(D)는 제1 파일럿 체크밸브(1610) 및 제2 파일럿 체크밸브(1620)의 개폐를 도시하는 파형도, 도 8(E)는 실린더(5010)의 로드측 액압실(5010B)에서의 액압을 도시하는 파형도, 도 8(F)는 실린더(5010)의 헤드측 액압실(5010A)에서의 액압을 도시하는 파형도이다.
도 22에 도시한 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(1000)에서, 로드(5030)의 선단에 부하가 작용하고, 부하는 방향(X1)으로 압력을 미치고 있는 경우를 상정한다. 로드(5030)를 좌방향(X1)으로 이동시키는 경우, 제1 파일럿 체크밸브(1610)가 열리고, 실린더(5010)의 헤드측 액압실(5010A)의 작동액의 일부는 탱크(1500)에 도출된다. 이 경우, 실린더(5010)의 로드측 액압실(5010B)에 작동액을 도입하였다고 하여도, 제1 파일럿 체크밸브(1610)가 전개 상태이고, 또한, 헤드측 액압실(5010A)에 통하는 헤드측 유로(1300)의 액압이 제로이기 때문에, 방향(X1)으로 작용하고 있는 부하(5040)의 영향력이 크게, 실린더(5010)의 속도·위치 제어를 행하였다고 하여도, 액압 실린더(5000)의 동작은 불안정하게 된다.
도 8에 도시한 속도 제어 범위(S)에서는, 실린더(5010)의 동작은 부하(5040)의 영향을 받아, 불안정한 상태가 된다.
또한, 로드측 유로(1400)에서의 압력은 부하(5040)의 영향을 받아, 정상적인 압력을 유지할 수가 없다.
또한, 제1 파일럿 체크밸브(1610) 및 제2 파일럿 체크밸브(1620)의 개폐에서의 타임 래그가 커지고, 전기 유압 하이브리드 구동 장치(1000)의 전체로서의 응답성을 저하시킨다.
도 9는 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에서의 실린더 속도 제어의 파형도이다.
도 9(A)는 입력 제어 신호로서의 스텝 신호의 파형도, 도 9(B)는 실린더(510)의 동작의 파형도, 도 9(C)는 전동 모터(110)의 회전수의 파형도, 도 9(D)는 서보 밸브(160)의 C포지션(도 1 참조)에서의 동작을 도시하는 파형도, 도 9(E)는 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)에서의 액압을 도시하는 파형도, 도 9(F)는 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)에서의 액압을 도시하는 파형도이다.
도 8의 경우와 마찬가지로, 로드(530)의 선단에 부하가 작용하고, 부하는 좌방향(X1)으로 압력을 미치고 있는 경우를 상정한다.
이 경우, 작동액은 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)로부터 로드측 액압실(510B)에 보내진다. 서보 밸브(160)는 C포지션(도 1 참조)을 취하고, 실린더(510)의 로드측 액압실(510B) 내의 작동액의 일부를 리저버 탱크(150)에 유도한다.
서보 밸브(160)의 C포지션에서는, 예를 들면, 미리 설정된 로드(530)의 속도를 지시하는 설정 속도 신호와 실제의 로드(530)의 속도를 나타내는 피드백 속도 신호와의 차분(편차 신호)을 없애기 위해, C포지션에서의 서보 밸브(160)의 개도를 편차 신호에 따라 조정하고, 로드측 액압실(510B)로부터 리저버 탱크(150)에 되돌아오는 작동액의 양을 조정한다. 이에 의해, 로드측 액압실(510B) 내의 액압은 부하(540)에 상당하는 액압이 되고, 로드측 액압실(510B) 내의 액압을 브레이크로 하면서, 실린더(510)의 속도 제어를 안정하게 행할 수 있다.
이와 같이, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에 의하면, 도 22에 도시한 종래의 전기 유압 하이브리드 구동 장치(1000)와 비교하여, 로드(530)의 이동 속도의 제어를 안정하게 실시하는 것이 가능하다.
이하, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)의 제어의 한 예를 설명한다.
도 10은 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)의 제어 시스템의 한 예를 도시하는 블록도이다.
도 10에 도시하는 바와 같이, 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)의 동작을 제어하기 위해, 실린더(510) 내에서 로드(530)의 위치를 검출하는 제1 센서(301)와, 액압 펌프(110)의 회전수, 토오크 및 회전 가속도 중의 적어도 하나를 검출하는 제2 센서(302)와, 전동 모터(120)의 회전수, 구동 토오크 및 회전 가속도 중의 적어도 하나를 검출하는 제3 센서(303)와, 헤드측 유로(130)(즉 헤드측 액압실(510A))에서의 작동액의 압력을 검출하는 제4 센서(304)와, 로드측 유로(140)(즉, 로드측 액압실(510B))에서의 작동액의 압력을 검출하는 제5 센서(305)와, 제어 장치(306)가, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에 배치되어 있다.
제어 장치(306)는, 중앙 처리 장치(CPU)(310)와, 제1의 메모리(311)와, 제2의 메모리(312)와, 각종 명령 및 데이터를 중앙 처리 장치(310)에 입력하기 위한 입력 인터페이스(313)와, 중앙 처리 장치(310)에 의해 실행된 처리의 결과를 출력하는 출력 인터페이스(314)와, 중앙 처리 장치(310)와 다른 구성 요소를 접속하는 버스(315)로 구성되어 있다.
제1의 메모리(311) 및 제2의 메모리(312)의 각각은, 리드·온리·메모리(ROM), 랜덤·액세스·메모리(RAM) 또는 IC 메모리 카드 등의 반도체 기억 장치, 플렉시블 디스크 등의 기억 매체, 하드 디스크, 또는, 광학 자기 디스크 등으로 이루어진다. 예를 들면, 제1의 메모리(311)는 ROM으로 이루어지고, 제2의 메모리(312)는 RAM으로 이루어진다.
제1의 메모리(311)는 중앙 처리 장치(310)가 실행하기 위한 각종의 제어용 프로그램 그 밖의 고정적인 데이터를 격납하고 있다.
제2의 메모리(312)는 다양한 데이터 및 파라미터를 기억하고 있음과 함께, 중앙 처리 장치(310)에 대한 작동 영역을 제공하는, 즉, 중앙 처리 장치(310)가 프로그램을 실행하는데 일시적으로 필요하게 되는 데이터를 격납하고 있다.
중앙 처리 장치(310)는 제1의 메모리(311)로부터 프로그램을 판독하고, 그 프로그램을 실행한다. 즉, 중앙 처리 장치(130)는 제1의 메모리(311)에 격납되어 있는 프로그램에 따라 작동한다.
제1의 센서(301), 제2의 센서(302), 제3의 센서(303), 제4의 센서(304) 및 제5의 센서(305)가 각각 검출한 데이터는 입력 인터페이스(313)에 입력된다.
입력 인터페이스(313)는 이들의 데이터를 중앙 처리 장치(310)에 송신하고, 중앙 처리 장치(310)는 제1의 메모리(311)에 기억되어 있는 계산식에 따라, 그 시점에서의 운전 상황에 적합한 액압 펌프(110)의 회전수, 토오크 또는 회전 가속도, 전동 모터(120)의 회전수, 토오크 또는 회전 가속도, 및, 서보 밸브(160)의 개도(연통도(連通度))를 계산한다.
이들의 계산치는 출력 인터페이스(314)를 통하여 액압 펌프(110), 전동 모터(120) 및 서보 밸브(160)에 송신되고, 액압 펌프(110), 전동 모터(120) 및 서보 밸브(160)는 수신한 신호에 따라 동작한다. 이에 의해, 액압 펌프(110) 및 전동 모터(120)의 회전수, 토오크 또는 회전 가속도를 최적치로, 서보 밸브(160)의 개도를 최적 개도로 제어할 수 있다.
본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)는 상기한 구조로 한정되는 것이 아니고, 여러 가지의 개변(改變)을 가하는 것이 가능하다.
본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에서는, 제1 슬리브 관통구멍(171)의 내경과 제2 슬리브 관통구멍(172)의 내경은 상호 동등하게 설정되어 있지만, 유량차 즉 로드(530)의 체적에 응하여, 제1 슬리브 관통구멍(171)의 내경과 제2 슬리브 관통구멍(172)의 내경을 다른 것으로 하는 것도 가능하다.
또한, 도 11에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에서는, 리저버 탱크(150)에 저장되어 있는 작동액의 액압을 소정 액압 이상으로 유지하는 액압 유지 수단(151)을 마련하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이, 로드(530)를 우방향(X2)으로 이동시키는 경우, 작동액은 로드측 액압실(510B)로부터 헤드측 액압실(510A)로 이동한다. 이 경우, 도 4에 도시한 바와 같이, 실린더(510) 내에 있는 로드(530)의 용량차를 보정하기 위해, 로드(530)의 용량차에 대응하는 용량의 작동액이 리저버 탱크(150)로부터 제2 슬리브 관통구멍(172) 내를 흐르는 작동액에 보충된다. 이 동작에 의해, 로드측 유로(140)(제2 슬리브 관통구멍(172)을 포함한다)의 내부는 부압(負壓)이 되어, 작동액중에 혼입되어 있던 공기가 기포가 되어 발생하는 일이 있다.
이 기포가 작동액중에 퍼지면, 작동액의 압축률은 0%부터 최대로 약 3%까지 저하되고, 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)의 응답성을 저하시킨다.
상정되는 최대의 부압은 이하의 식에 따라 계산된다.
△P=(Q/(Cd×A))2×ρ/2
△P : 부압[MPa]
Q : 최대 유량[㎤/sec]
A : 스풀 밸브 개구면적[㎟]
Cd : 유량 계수= 0.6
ρ : 작동액 밀도[㎏/㎤]
예를 들면, 작동액으로서 기름(油)을 사용하면, ρ=9×10-4이다. 최대 유량(Q)=54, 스풀 밸브 개구면적(A)=6.4로 하면,
△P=-0.09MPa
가 된다. 따라서, 부압의 발생을 방지하기 위해서는, 액압 유지 수단(151)이 리저버 탱크(150)에 저장되어 있는 작동액의 액압을 0.09MPa 이상으로 유지하고 있으면 되고, 또는, 마진을 고려하고, 0.1MPa 이상으로 유지하고 있으면 된다.
이와 같이, 액압 유지 수단(151)에 의해, 리저버 탱크(150)에 저장되어 있는 작동액의 액압을 소정 액압 이상으로 유지함에 의해, 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100) 내에서 부압이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 나아가서는, 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)의 응답성의 저하를 방지할 수 있다.
전동 모터(110)는 서보 모터로 구성할 수 있다. 이 경우에는, 서보 모터의 동작을 제어하는 서보 드라이버를 마련하고, 서보 드라이버와 제어 장치를 정시(定時) 응답성이 있는 통신으로 접속하고, 서보 드라이버와 제어 장치와의 사이에서 필요한 정보를 송수(送受)하는 것도 가능하다.
또한, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에서는, 제1 환상 홈(171A) 및 제2 환상 홈(172A)은 원형의 구멍으로서 형성되어 있지만, 제1 환상 홈(171A) 및 제2 환상 홈(172A)이 원형의 구멍인 것은 반드시 필요하지는 않다. 스풀(180)의 주위의 전부 또는 일부에 따라서 작동액의 유로가 형성되는 공극이 형성되면 좋고, 제1 환상 홈(171A) 및 제2 환상 홈(172A)에 대신하여, 예를 들면, 반원의 구멍 또는 다각형 형상(예를 들면, 육각형)의 구멍을 형성하는 것도 가능하다.
또한, 도 3에 도시하는 바와 같이, 슬리브(170)에는 관통구멍(175)에 통하는 통로로서 제1 슬리브 관통구멍(171)(또는 제2 슬리브 관통구멍(172))이 형성되어 있지만, 예를 들면, 도 12에 도시하는 바와 같이, 슬리브(170)에는, 관통구멍(175)에 통하는 4개의 통로(171B, 171C, 171D, 171E)를 형성하여 두는 것이 가능하다.
헤드측 유로(130) 또는 로드측 유로(140)의 배치 상황에 응하여, 또는, 서보 밸브(160)를 배치할 때의 주위의 파츠의 배치 상황에 응하여, 이들 4개의 통로중의 임의의 2개의 통로를 사용하는 것이 가능하다. 예를 들면, 통로(171B)와 통로(171D)를 사용하고(이 경우, 통로(171B)는 헤드측 액압실(510A)에, 통로(171D)는 액압 펌프(110)에 연통시킨다), 다른 2개의 통로(171C, 171E)를 닫으면, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에서의 구성과 동일하게 된다. 또는, 예를 들면, 통로(171B)와 통로(171E)를 사용하고(예를 들면, 통로(171B)는 헤드측 액압실(510A)에, 통로(171E)는 액압 펌프(110)에 연통시킨다), 다른 2개의 통로(171C, 171D)를 닫고서 사용하는 것도 가능하다.
(제2의 실시 형태)
도 13은 본 발명의 제2의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100A)에서의 슬리브(170) 및 스풀(180)의 단면도이다.
본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100A)에서는, 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)와 비교하여, 제1 환상 홈(171A) 및 제2 환상 홈(172A)에 대신하여, 스풀(180)의 제1 부분(181)에 제1 환상 홈(181A) 및 스풀(180)의 제2 부분(182)에 제2 환상 홈(182A)이 각각 형성되어 있다. 이 점을 제외하고, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100A)는 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)와 동일한 구조를 갖고 있다.
제1 환상 홈(181A)은 스풀(180)의 제1 부분(181)에서의 스풀(180)의 길이 방향에서의 일부분(제1 부분(181)의 양단을 포함하지 않는 부분)의 외경을 제1 부분(181)의 외경보다도 작게 함에 의해 형성되고, 마찬가지로, 제2 환상 홈(182A)은 스풀(180)의 제2 부분(182)에서의 스풀(180)의 길이 방향에서 일부분(제2 부분(182)의 양단을 포함하지 않는 부분)의 외경을 제2 부분(182)의 외경보다도 작게 함에 의해 형성되어 있다.
스풀(180)의 길이 방향에서의 제1 환상 홈(181A)의 길이는 제1 슬리브 관통구멍(171)의 내경과 거의 동등하고, 스풀(180)의 길이 방향에서의 제2 환상 홈(182A)의 길이는 제2 슬리브 관통구멍(172)의 내경과 거의 동등하다.
제1 부분(181)의 제1 환상 홈(181A)은, 스풀(180)이 좌우 방향으로 이동하였다고 하여도, 항상 제1 슬리브 관통구멍(171)과 연통하도록 형성되어 있고, 마찬가지로, 제2 부분(182)의 제2 환상 홈(182A)은, 스풀(180)이 좌우 방향으로 이동하였다고 하여도, 항상 제2 슬리브 관통구멍(172)과 연통하도록 형성되어 있다. 이 때문에, 헤드측 액압실(5010A)은 항상 액압 펌프(110)의 제1 포트(111)와 연통하고 있고, 마찬가지로, 로드측 액압실(5010B)은 항상 액압 펌프(110)의 제2 포트(112)와 연통하고 있다.
제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에서는, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)은 제1 슬리브 관통구멍(171) 및 제1 환상 홈(171A)을 통하여 항상 액압 펌프(110)와 연통하고, 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)은 제2 슬리브 관통구멍(172) 및 제2 환상 홈(172A)을 통하여 항상 액압 펌프(110)와 연통하고 있다. 이에 대해, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100A)에서는, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)은 제1 슬리브 관통구멍(171) 및 제1 환상 홈(181A)을 통하여 항상 액압 펌프(110)와 연통하고, 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)은 제2 슬리브 관통구멍(172) 및 제2 환상 홈(182A)을 통하여 항상 액압 펌프(110)와 연통하고 있다.
이 때문에, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100A)는 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)와 마찬가지로 기능하여, 같은 효과를 이룬다.
또한, 제1 환상 홈(181A) 및 제2 환상 홈(182A)은 스풀(180)의 원주 방향에서 작동액이 스풀(180)에 작용시키는 압력을 균일하게 한다는 효과도 이룬다.
(제3의 실시 형태)
도 14는, 본 발명의 제3의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(200)의 블록도로서, 본 실시 형태에서의 서보 밸브(260)의 단면도를 포함한다.
본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(200)는, 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)와 비교하여, 슬리브의 구조만이 다르다.
즉, 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)에서의 슬리브(170)에서는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 제1 슬리브 관통구멍(171) 및 제2 슬리브 관통구멍(172)은 모두 슬리브(170)의 직경 방향에서의 슬리브(170)를 관통하여 형성되어 있다.
이에 대해, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(200)에서의 슬리브(270)에서는, 도 14에 도시하는 바와 같이, 제1 슬리브구멍(271) 및 제2 슬리브구멍(272)은 슬리브(270)의 직경 방향에서의 슬리브(270)의 외주면부터 관통구멍(175)에 도달하는 범위 내에서 형성되어 있고, 슬리브(270)를 그 직경 방향으로 관통하여 형성되어 있지 않다.
이 점을 제외하고, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(200)는 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)와 동일한 구조를 갖고 있다. 이 때문에, 제1의 실시 형태와 동일한 구성 요소에 관해서는 동일한 참조 부호를 이용한다.
이상과 같은 구조를 갖는 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(200)는 이하와 같이 작동한다.
도 14에 도시하는 상태에서는, 작동액은 전기 유압 하이브리드 구동 장치(200) 내를 흐르는 일 없이 정지하고 있고, 따라서 액압 실린더(500)의 로드(530)도 정지 상태에 있다. 이 상태에서는, 스풀(280)은 포지션(B)에 위치하고 있다.
구체적으로는, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)은 헤드측 유로(130)를 통하여 액압 펌프(110)의 제1 포트(111)와 연통하고 있지만, 리저버 탱크(150)에의 유로는 스풀(180)의 제1 부분(181)에 의해 차단되어 있다. 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)은 로드측 유로(140)를 통하여 액압 펌프(110)의 제2 포트(112)와 연통하고 있지만, 리저버 탱크(150)에의 유로는 스풀(180)의 제2 부분(182)에 의해 차단되어 있다.
이 상태에서는, 슬리브(270)의 관통구멍(175)의 내부에 형성되어 있는 내부 공간(174)은 제3 슬리브구멍(173)을 통하여 리저버 탱크(150)에만 연통하고, 제1 슬리브구멍(271) 및 제2 슬리브구멍(272)에는 연통하고 있지 않다.
도 15는, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(200)가, 액압 실린더(500)가 일을 행하는 방향, 즉, 로드(530)가 부하(540)를 누르는 방향(X2)으로 액압 실린더(500)를 작동시키는 경우의 서보 밸브(260)의 단면도를 포함하는 블록도이다.
로드(530)를 도 14에 도시하는 정지 상태로부터 로드(530)가 부하(540)를 누르는 방향(X2)으로 이동시키는 경우에는, 전동 모터(120)에 의해 액압 펌프(110)를 정방향으로 회전시킴과 함께, 도 15에 도시하는 바와 같이, 스풀(280)을 도 12에 도시하는 위치로부터 우방향(X2)으로 이동시킨다, 즉, 스풀(180)을 포지션(B)로부터 포지션(C)로 이행시킨다.
액압 펌프(110)를 정방향으로 회전시키면, 작동액은 액압 펌프(110)의 제1 포트(111)로부터 토출되고, 제2 포트(112)를 통하여 액압 펌프(110)에 흡입된다. 즉, 제1 포트(111)가 배출구가 되고, 제2 포트(112)가 흡입구가 된다.
스풀(180)을 우방향(X2)으로 이동시킴에 의해, 제1 슬리브구멍(271)과 관통구멍(175)의 내부에 형성되어 있는 내부 공간(174) 사이의 연통은 차단된 채임에 대해, 제2 슬리브구멍(272)은 내부 공간(174)과 연통하고, 나아가서는, 제3 슬리브구멍(273)을 통하여 리저버 탱크(150)와 연통한다.
실린더(510)의 로드측 액압실(510B)의 내부의 작동액은, 도 15의 화살표(197)로 도시하는 바와 같이, 로드측 유로(140)를 통과하여, 제2 포트(112)를 통하여 액압 펌프(110)에 흡입된다.
작동액이 로드측 유로(140)를 통과하여 액압 펌프(110)에 흡입될 때, 제2 슬리브구멍(272)은 내부 공간(174) 및 제3 슬리브구멍(273)을 통하여 리저버 탱크(150)와 연통하고 있기 때문에, 제2 슬리브구멍(272)과 제3 슬리브구멍(273)과의 압력차에 의해, 화살표(198)로 도시하는 바와 같이, 리저버 탱크(150)에 저장되어 있는 작동액이 제2 슬리브구멍(272)에 흡입되고, 로드측 유로(140) 내를 흐르는 작동액과 합류한다.
이에 의해, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)의 체적과 로드측 액압실(510B)의 체적과의 차분, 즉, 실린더(510) 내에 있는 로드(530)의 체적에 상당하는 체적의 작동액이 로드측 유로(140) 내를 흐르는 작동액에 추가되게 된다.
제2 슬리브구멍(272)과 내부 공간(174)(나아가서는, 리저버 탱크(150))과의 연통의 정도는, 스풀(180)의 우방향(X2)으로의 이동 거리를 제어함에 의해, 제어하는 것이 가능하다. 스풀(180)의 이동 거리는, 예를 들면, 제1의 실시 형태에서의 스풀(180)의 경우와 마찬가지로 제어할 수 있다.
제2 포트(112)를 통하여 액압 펌프(110)에 흡입된 작동액은 제1 포트(111)로부터 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)을 향하여 토출된다.
액압 펌프(110)의 제1 포트(111)로부터 토출된 작동액은, 도 15의 화살표(199)로 도시하는 바와 같이, 헤드측 유로(130)를 통하여 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)에 보내진다.
이와 같이, 작동액은, 액압 펌프(110)를 통하여, 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)로부터 헤드측 액압실(510A)의 내부에 연속적으로 보내짐과 함께, 로드(530)의 체적에 상당하는 체적의 작동액이 리저버 탱크(150)로부터 새롭게 헤드측 액압실(510A)에 보내지는 작동액에 추가된다.
이 결과, 액압 실린더(500)의 로드(530)는 우방향(X2)으로 이동하고, 부하(540)를 우방향(X2)으로 누르는 일을 행한다.
도 16은, 로드(530)가 좌방향(X1)으로 이동하도록 액압 실린더(500)를 작동시키는 경우의 서보 밸브(260)의 단면도를 포함하는 블록도이다.
좌방향(X1)으로 로드(530)를 이동시키는 경우에는, 전동 모터(120)에 의해 액압 펌프(110)를 역방향으로 회전시킴과 함께, 도 16에 도시하는 바와 같이, 스풀(180)을 도 12에 도시하는 위치로부터 좌방향(X1)으로 이동시킨다, 즉, 스풀(180)을 포지션(A)로 이행시킨다.
액압 펌프(110)를 역방향으로 회전시키면, 작동액은 액압 펌프(110)의 제1 포트(111)를 통하여 흡입되고, 제2 포트(112)를 통하여 액압 펌프(110)로부터 토출된다. 즉, 제1 포트(111)가 흡입구가 되고, 제2 포트(112)가 배출구가 된다.
스풀(180)을 좌방향(X1)으로 이동시킴에 의해, 제2 슬리브구멍(272)과 내부 공간(174) 사이의 연통은 차단됨에 대해, 제1 슬리브구멍(271)은 내부 공간(174)과 연통하고, 나아가서는, 제3 슬리브구멍(273)을 통하여 리저버 탱크(150)와 연통한다.
실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)의 내부의 작동액은, 도 16의 화살표(201)로 도시하는 바와 같이, 헤드측 유로(130)를 통과하여, 제1 포트(111)를 통하여 액압 펌프(110)에 흡입된다.
작동액이 헤드측 유로(130)를 통과할 때, 제1 슬리브구멍(271)은 내부 공간(174) 및 제3 슬리브구멍(273)을 통하여 리저버 탱크(150)와 연통하고 있기 때문에, 화살표(202)로 도시하는 바와 같이, 작동액의 일부는 내부 공간(174) 및 제3 슬리브구멍(273)을 통과하여, 리저버 탱크(150)에 보내진다.
이에 의해, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)의 체적과 로드측 액압실(510B)의 체적과의 차분, 즉, 실린더(510) 내의 로드(530)의 체적에 상당하는 체적의 작동액이 헤드측 유로(130)를 흐르는 작동액으로부터 배제되게 된다.
제2 슬리브구멍(272)과 내부 공간(174) 사이의 연통의 정도의 제어와 마찬가지로, 제1 슬리브구멍(271)과 내부 공간(174)(나아가서는, 리저버 탱크(150))과의 연통의 정도는, 스풀(180)의 좌방향(X1)으로의 이동 거리를 제어함에 의해, 제어하는 것이 가능하다. 스풀(180)의 이동 거리는, 예를 들면, 제1의 실시 형태에서의 스풀(180)의 경우와 마찬가지로 제어할 수 있다.
제1 포트(111)를 통하여 액압 펌프(110)에 흡입된 작동액은 제2 포트(112)로부터 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)을 향하여 토출된다.
액압 펌프(110)의 제2 포트(112)로부터 토출된 작동액은, 도 16의 화살표(203)로 도시하는 바와 같이, 로드측 유로(140)를 통하여 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)에 보내진다.
이와 같이, 작동액은, 액압 펌프(110)를 통하여, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)로부터 로드측 액압실(510B)의 내부에 연속적으로 보내짐과 함께, 작동액의 일부는 서보 밸브(260)를 통하여 리저버 탱크(150)에 수용된다.
이 결과, 액압 실린더(500)의 로드(530)는 좌방향(X1)으로 이동한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(200)에서는, 액압 펌프(110)는 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)과 로드측 액압실(510B)을 서로 연통시키고, 서보 밸브(260)는, 액압 펌프(120)의 회전 방향에 응하여, 헤드측 액압실(510A) 및 로드측 액압실(510B)의 어느 일방을 리저버 탱크(150)에 연통시킨다.
본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(200)에 의해서도, 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)와 같은 효과를 얻을 수 있다.
제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)의 경우와 마찬가지로, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(200)에서도, 제1 슬리브구멍(271)의 내경과 제2 슬리브구멍(272)의 내경은 다른 것으로 하는 것이 가능하다.
(제4의 실시 형태)
도 17은, 본 발명의 제4의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(400)의 블록도로서, 본 실시 형태에서의 서보 밸브(460)의 단면도를 포함한다.
본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(400)는, 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)와 마찬가지로, 액압 실린더(500)(도 1 참조)를 구동한다.
도 17에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(400)는, 정역 양방향으로 회전 가능하고, 제1 포트(111) 및 제2 포트(112)를 갖는 액압 펌프(110)와, 액압 펌프(110)를 정방향 또는 역방향으로 회전 구동하는 전동 모터(120)와, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)과 액압 펌프(110)의 제1 포트(111)를 접속하는 헤드측 유로(130)와, 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)과 액압 펌프(110)의 제2 포트(112)를 접속하는 로드측 유로(140)와, 작동액이 저장되어 있는 리저버 탱크(150)와, 헤드측 유로(130), 로드측 유로(140) 및 리저버 탱크(150)에 연통하여 배치된 서보 밸브(460)를 구비하고 있다.
액압 펌프(110)는, 제1 포트(111)를 통하여 헤드측 유로(130)에, 제2 포트(112)를 통하여 로드측 유로(140)에 각각 연통하고 있다. 즉, 액압 펌프(110)는 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)과 로드측 액압실(510B)을 서로 연통시키고 있다.
서보 밸브(460)는, 후술하는 바와 같이, 액압 펌프(110)의 회전 방향에 응하여, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A) 및 로드측 액압실(510B)의 어느 일방을 리저버 탱크(150)에 연통시킨다.
도 17에 도시하는 바와 같이, 서보 밸브(460)는, 서보 밸브(460)의 길이 방향(도 17의 지면(紙面)과 직교하는 방향)으로 늘어나는 관통구멍(475)이 형성되어 있는 원주형상의 슬리브(470)와, 슬리브(470)의 관통구멍(475)의 내벽에 따라 회전 가능한 원주형상의 스풀(480)을 구비하고 있다.
슬리브(470)에는, 슬리브(470)의 직경 방향으로 늘어나고, 관통구멍(475)에 도달하고 있는 제1 슬리브구멍(471)과, 슬리브(470)의 직경 방향으로 늘어나고, 관통구멍(475)에 도달하고 있는 제2 슬리브구멍(472)과, 슬리브(470)의 직경 방향으로 늘어나고, 관통구멍(475)에 도달하고 있는 제3 슬리브구멍(473)이 형성되어 있다.
제1 슬리브구멍(471), 제2 슬리브구멍(472) 및 제3 슬리브구멍(473)은 각각이 서로 간섭하지 않도록 형성되어 있다.
제1 슬리브구멍(471)과 제2 슬리브구멍(472)은 상호 직교하는 방향으로 늘어나 있고, 제3 슬리브구멍(473)은 제1 슬리브구멍(471)과 제2 슬리브구멍(472)의 중간에 위치하고 있다.
제1 슬리브구멍(471)과 제2 슬리브구멍(472)은 동일한 내경을 갖고 있고, 제3 슬리브구멍(473)은 제1 슬리브구멍(471) 및 제2 슬리브구멍(472)의 내경보다도 작은 내경을 갖고 있다.
도 17에 도시하는 바와 같이, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)은 제1 슬리브구멍(471)을 통하여 관통구멍(475)에 연통하고, 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)은 제2 슬리브구멍(472)을 통하여 관통구멍(275)에 연통하고 있다.
리저버 탱크(150)는 제3 슬리브구멍(473)을 통하여 슬리브(470)의 관통구멍(475)과 연통하고 있다.
도 17에 도시하는 바와 같이, 스풀(480)의 외주에는, 단면이 거의 삼각형의 노치(481)가 형성되어 있다. 노치(481)의 길이(스풀(480)의 외주에 따른 원호의 길이)는, 제3 슬리브구멍(473)과 제1 슬리브구멍(471) 및 제2 슬리브구멍(472)의 쌍방을 동시에는 연통시키지 않는 길이로 설정되어 있다.
이 때문에, 스풀(480)은 그 회전 각도에 응하여 다음의 3개의 포지션(A, B, C)을 취할 수 있다.
포지션(A)에서는, 노치(481)를 통하여 제3 슬리브구멍(473)과 제1 슬리브구멍(471)이 연통한다(후술하는 도 20에 도시하는 상태). 이 경우에는, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)이 헤드측 유로(130) 및 서보 밸브(460)를 통하여 리저버 탱크(150)와 연통한다.
포지션(B)에서는, 제3 슬리브구멍(473)은 제1 슬리브구멍(471) 및 제2 슬리브구멍(472)의 쌍방와 연통하고 있지 않다(도 17에 도시하는 상태). 이 경우에는, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A) 및 로드측 액압실(510B)의 쌍방이 리저버 탱크(150)와 연통하고 있지 않다.
포지션(C)에서는, 노치(481)를 통하여 제3 슬리브구멍(473)과 제2 슬리브구멍(472)이 연통한다(후술하는 도 19에 도시하는 상태). 이 경우에는, 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)이 로드측 유로(140) 및 서보 밸브(460)를 통하여 리저버 탱크(150)와 연통한다.
도 18(A)는 본 실시 형태에서의 서보 밸브(460)의 정면도, 도 18(B)는 서보 밸브(460)의 측면도, 도 18(C)는 서보 밸브(460)의 단면도이다.
도 17에서의 서보 밸브(460)의 단면도는 도 18(C)의 C-C선에서의 단면도에 상당한다.
도 18(C)에 도시하는 바와 같이, 스풀(480)은, 원주형상의 로터 부분(482A)과, 로터 부분(482A)으로부터 늘어나는 샤프트 부분(482B)으로 형성되어 있다.
샤프트 부분(482B)은 로터 부분(482A)과 동심으로 형성되고, 로터 부분(482A)보다도 작은 외경을 갖고 있다. 샤프트 부분(482B)은 로터 부분(482A)의 양측으로 늘어나 있고, 샤프트 부분(482B)이 베어링(483)을 통하여 슬리브(470)의 내부에 지지됨에 의해, 스풀(480)이 전체로서 슬리브(470)의 내부에 지지되어 있다.
로터 부분(482A)이 슬리브(470)의 관통구멍(475)의 내벽에 따라 회전한다.
샤프트 부분(482B)의 일단은 슬리브(470)의 외부까지 늘어나고 있고, 도 18(B)에 도시하는 바와 같이, 샤프트 부분(482B)의 일단에는 플레이트부(484)가 형성되어 있다. 플레이트부(484)에는 한 쌍의 스프링(485)이 부착되어 있고, 어느 일방의 스프링(485)이 플레이트부(484)를 인장(引張)함에 의해, 스풀(480)이 어느 하나의 방향으로 회전한다.
한 쌍의 스프링(485)의 어느 플레이트부(484)를 인장하는지, 나아가서는, 어느 정도의 힘으로 플레이트부(484)를 인장하는지에 의해, 스풀(480)(구체적으로는, 로터 부분(482A))의 회전 방향 및 회전량이 결정되고, 그 회전 방향 및 회전량에 응하여, 스풀(480)이 전술한 포지션(A, B 및 C)을 취한다.
이상과 같은 구조를 갖는 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(400)는 이하와 같이 작동한다.
도 17에 도시하는 상태에서는, 작동액은 전기 유압 하이브리드 구동 장치(400) 내를 흐르는 일 없이 정지하고 있고, 따라서 액압 실린더(500)의 로드(530)도 정지 상태에 있다. 이 상태에서는, 스풀(480)은 포지션(B)에 위치하고 있다.
구체적으로는, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)은 헤드측 유로(130)를 통하여 액압 펌프(110)의 제1 포트(111)와 연통하고 있지만, 리저버 탱크(150)에의 유로는 스풀(480)에 의해 차단되어 있다. 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)은 로드측 유로(140)를 통하여 액압 펌프(110)의 제2 포트(112)와 연통하고 있지만, 리저버 탱크(150)에의 유로는 스풀(480)에 의해 차단되어 있다.
이 상태에서는, 리저버 탱크(150)는 제3 슬리브구멍(473)에만 연통하고, 제1 슬리브구멍(471) 및 제2 슬리브구멍(472)에는 연통하고 있지 않다.
도 19는, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(400)가, 액압 실린더(500)가 일을 행하는 방향, 즉, 로드(530)가 부하(540)를 누르는 방향(X2)으로 액압 실린더(500)를 작동시키는 경우의 서보 밸브(460)의 단면도를 포함하는 블록도이다.
로드(530)를 도 17에 도시하는 정지 상태?부터 로드(530)가 부하(540)를 누르는 방향(X2)으로 이동시키는 경우에는, 전동 모터(120)에 의해 액압 펌프(110)를 정방향으로 회전시킴과 함께, 도 19에 도시하는 바와 같이, 스풀(480)의 로터 부분(482A)을 도 17에 도시하는 위치로부터 시계 방향(X3)로 회전시킨다. 즉, 스풀(480)을 포지션(B)로부터 포지션(C)로 이행시킨다.
액압 펌프(110)를 정방향으로 회전시키면, 작동액은 액압 펌프(110)의 제1 포트(111)로부터 토출되고, 제2 포트(112)를 통하여 액압 펌프(110)에 흡입된다. 즉, 제1 포트(111)가 배출구가 되고, 제2 포트(112)가 흡입구가 된다.
스풀(480)을 시계 방향(X3)로 회전시킴에 의해, 제1 슬리브구멍(471)과 제3 슬리브구멍(473)(나아가서는, 리저버 탱크(150)) 사이의 연통은 차단된 채임에 대해, 제2 슬리브구멍(472)은 노치(481)를 통하여 제3 슬리브구멍(473)과 연통하고, 나아가서는, 제3 슬리브구멍(473)을 통하여 리저버 탱크(150)와 연통한다.
실린더(510)의 로드측 액압실(510B)의 내부의 작동액은, 도 19의 화살표(401)로 도시하는 바와 같이, 로드측 유로(140)를 통과하여, 제2 포트(112)를 통하여 액압 펌프(110)에 흡입된다.
작동액이 로드측 유로(140)를 통과하여 액압 펌프(110)에 흡입될 때, 제2 슬리브구멍(472)은 노치(481) 및 제3 슬리브구멍(473)을 통하여 리저버 탱크(150)와 연통하고 있기 때문에, 제2 슬리브구멍(472)과 제3 슬리브구멍(473)과의 압력차에 의해, 화살표(402)로 도시하는 바와 같이, 리저버 탱크(150)에 저장되어 있는 작동액이 제2 슬리브구멍(472)에 보내지고, 로드측 유로(140) 내를 흐르는 작동액과 합류한다.
이에 의해, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)의 체적과 로드측 액압실(510B)의 체적과의 차분, 즉, 실린더(510) 내에 있는 로드(530)의 체적에 상당하는 체적의 작동액이 로드측 유로(140) 내를 흐르는 작동액에 추가되게 된다.
제2 슬리브구멍(472)과 제3 슬리브구멍(473)(나아가서는, 리저버 탱크(150))과의 연통의 정도는, 스풀(480)의 시계 방향(X3)에서의 회전량(회전 각도)을 제어함에 의해, 제어하는 것이 가능하다. 스풀(480)의 회전량(회전 각도)은, 예를 들면, 제1의 실시 형태에서의 스풀(180)의 경우와 마찬가지로 제어할 수 있다.
제2 포트(112)를 통하여 액압 펌프(110)에 흡입된 작동액은 제1 포트(111)로부터 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)을 향하여 토출된다.
액압 펌프(110)의 제1 포트(111)로부터 토출된 작동액은, 도 19의 화살표(403)로 도시하는 바와 같이, 헤드측 유로(130)를 통하여 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)에 보내진다.
이와 같이, 작동액은, 액압 펌프(110)를 통하여, 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)로부터 헤드측 액압실(510A)의 내부에 연속적으로 보내짐과 함께, 로드(530)의 체적에 상당하는 체적의 작동액이 리저버 탱크(150)로부터 새롭게 헤드측 액압실(510A)에 보내지는 작동액에 추가된다.
이 결과, 액압 실린더(500)의 로드(530)는 우방향(X2)으로 이동하고, 부하(540)를 우방향(X2)으로 누르는 일을 행한다.
도 20은, 로드(530)가 좌방향(X1)으로 이동하도록 액압 실린더(500)를 작동시키는 경우의 서보 밸브(460)의 단면도를 포함하는 블록도이다.
로드(530)를 좌방향(X1)으로 이동시키는 경우에는, 전동 모터(120)에 의해 액압 펌프(110)를 역방향으로 회전시킴과 함께, 도 20에 도시하는 바와 같이, 스풀(480)을 도 17에 도시하는 위치로부터 반시계 방향(X4)로 회전시킨다. 즉, 스풀(480)을 포지션(A)로 이행시킨다.
액압 펌프(110)를 역방향으로 회전시키면, 작동액은 액압 펌프(110)의 제1 포트(111)를 통하여 흡입되고, 제2 포트(112)를 통하여 액압 펌프(110)로부터 토출된다. 즉, 제1 포트(111)가 흡입구가 되고, 제2 포트(112)가 배출구가 된다.
스풀(480)을 반시계 방향(X4)로 회전시킴에 의해, 제2 슬리브구멍(472)과 제3 슬리브구멍(473) 사이의 연통은 차단됨에 대해, 제1 슬리브구멍(471)은 노치(481)를 통하여 제3 슬리브구멍(473)과 연통하고, 나아가서는, 제3 슬리브구멍(473)을 통하여 리저버 탱크(150)와 연통한다.
실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)의 내부의 작동액은, 도 20의 화살표(404)로 도시하는 바와 같이, 헤드측 유로(130)를 통과하여, 제1 포트(111)를 통하여 액압 펌프(110)에 흡입된다.
작동액이 헤드측 유로(130)를 통과할 때, 제1 슬리브구멍(471)은 노치(481) 및 제3 슬리브구멍(473)을 통하여 리저버 탱크(150)와 연통하고 있기 때문에, 화살표(405)로 도시하는 바와 같이, 작동액의 일부는 노치(481) 및 제3 슬리브구멍(473)을 통과하여, 리저버 탱크(150)에 보내진다.
이에 의해, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)의 체적과 로드측 액압실(510B)의 체적과의 차분, 즉, 실린더(510) 내의 로드(530)의 체적에 상당하는 체적의 작동액이 헤드측 유로(130)를 흐르는 작동액으로부터 배제되게 된다.
제2 슬리브구멍(472)과 제3 슬리브구멍(473) 사이의 연통의 정도의 제어와 마찬가지로, 제1 슬리브구멍(471)과 제3 슬리브구멍(473)(나아가서는, 리저버 탱크(150))과의 연통의 정도는, 스풀(480)의 반시계 방향(X4)으로의 회전량(회전 각도)를 제어함에 의해, 제어하는 것이 가능하다. 스풀(480)의 회전량(회전 각도)는, 예를 들면, 제1의 실시 형태에서의 스풀(180)의 경우와 마찬가지로 제어할 수 있다.
제1 포트(111)를 통하여 액압 펌프(110)에 흡입된 작동액은 제2 포트(112)로부터 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)을 향하여 토출된다.
액압 펌프(110)의 제2 포트(112)로부터 토출된 작동액은, 도 20의 화살표(406)로 도시하는 바와 같이, 로드측 유로(140)를 통하여 실린더(510)의 로드측 액압실(510B)에 보내진다.
이와 같이, 작동액은, 액압 펌프(110)를 통하여, 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)로부터 로드측 액압실(510B)의 내부에 연속적으로 보내짐과 함께, 작동액의 일부는 서보 밸브(460)를 통하여 리저버 탱크(150)에 수용된다.
이 결과, 액압 실린더(500)의 로드(530)는 좌방향(X1)으로 이동한다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(400)에서는, 액압 펌프(110)는 실린더(510)의 헤드측 액압실(510A)과 로드측 액압실(510B)을 서로 연통시키고, 서보 밸브(460)는, 액압 펌프(120)의 회전 방향에 응하여, 헤드측 액압실(510A) 및 로드측 액압실(510B)의 어느 일방을 리저버 탱크(150)에 연통시킨다.
본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(400)에 의해서도, 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(100)와 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(400)는 상기한 구조로 한정되는 것이 아니고, 여러 가지의 개변을 가하는 것이 가능하다.
예를 들면, 본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(400)에서는, 노치(481)의 수는 1이지만, 2 이상의 노치(481)를 형성하고, 그 중의 임의의 1개를 사용하는 것도 가능하다.
도 21은 스풀(480)의 변형례의 단면도이다.
본 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치(400)에서의 스풀(480)에서는, 제1 슬리브구멍(471), 제2 슬리브구멍(472) 및 제3 슬리브구멍(473)은 모두 슬리브(470)의 관통구멍(475)에 도달하는 구멍으로서 형성되어 있지만, 도 21에 도시하는 바와 같이, 제1 슬리브구멍(471), 제2 슬리브구멍(472) 및 제3 슬리브구멍(473)을 모두 슬리브(470)를 관통하는 관통구멍으로서 형성하는 것이 가능하고, 이 경우에는, 스풀(480)에는 2개의 노치(481)를 형성한다.
100 : 본 발명의 제1의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치
110 : 액압 펌프
120 : 전동 모터
130 : 헤드측 유로
140 : 로드측 유로
150 : 리저버 탱크
160 : 서보 밸브
170 : 슬리브
171 : 제1 슬리브 관통구멍
171A : 제1 환상 홈
172 : 제2 슬리브 관통구멍
172A : 제2 환상 홈
173 : 제3 슬리브구멍
174 : 내부 공간
175 : 관통구멍
180 : 스풀
181 : 제1 부분
182 : 제2 부분
183 : 제3 부분
100A : 본 발명의 제2의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치
181A : 제1 환상 홈
182A : 제2 환상 홈
200 : 본 발명의 제3의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치
260 : 서보 밸브
270 : 슬리브
271 : 제1 슬리브구멍
272 : 제2 슬리브구멍
301 : 제1 센서
302 : 제2 센서
303 : 제3 센서
304 : 제4 센서
305 : 제5 센서
306 : 제어 장치
400 : 본 발명의 제4의 실시 형태에 관한 전기 유압 하이브리드 구동 장치
460 : 서보 밸브
470 : 슬리브
471 : 제1 슬리브구멍
472 : 제2 슬리브구멍
473 : 제3 슬리브구멍
475 : 관통구멍
480 : 스풀
481 : 노치
482A : 로터 부분
482B : 샤프트 부분
483 : 베어링
500 : 액압 실린더
510 : 실린더
510A : 헤드측 액압실
510B : 로드측 액압실
520 : 피스톤
530 : 로드
540 : 부하

Claims (16)

  1. 액압 실린더를 구동하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치로서,
    정역 양방향으로 회전 가능한 액압 펌프와,
    상기 액압 펌프를 회전 구동하는 전동 모터와,
    작동액이 저장되어 있는 리저버 탱크와,
    서보 밸브를 구비하고,
    상기 액압 실린더의 헤드측 액압실은 상기 액압 펌프의 흡입구 및 배출구의 어느 일방과, 상기 액압 실린더의 로드측 액압실은 상기 액압 펌프의 흡입구 및 배출구의 타방과 각각 항상 연통하고 있고,
    상기 서보 밸브는, 상기 액압 펌프의 회전 방향에 응하여, 상기 헤드측 액압실 및 상기 로드측 액압실의 어느 일방을 상기 리저버 탱크에 연통시키고,
    상기 서보 밸브는, 상기 헤드측 액압실 및 상기 로드측 액압실의 어느 일방과 상기 리저버 탱크를 연통시키는 정도를 연속치적으로 변경 가능한 것을 특징으로 하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서보 밸브는, 관통구멍이 형성되어 있는 슬리브와, 상기 관통구멍의 내벽에 따라 슬라이드 가능한 스풀로 이루어지고,
    상기 슬리브에는, 상기 액압 실린더의 헤드측 액압실을 상기 액압 펌프의 흡입구 및 배출구의 어느 일방와 연통시키는 제1 슬리브 관통구멍과, 상기 액압 실린더의 로드측 액압실을 상기 액압 펌프의 흡입구 및 배출구의 타방와 연통시키는 제2 슬리브 관통구멍과, 상기 관통구멍과 상기 리저버 탱크를 연통시키는 제3 슬리브구멍이 형성되어 있고,
    상기 스풀은, 상기 슬리브의 내벽에 따라 슬라이드하는 제1 부분과, 상기 슬리브의 내벽에 따라 슬라이드하는 제2 부분과, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 사이에 형성되어 있는 제3 부분을 구비하고,
    상기 제3 부분은 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 외경보다 작은 외경을 갖고 있고,
    상기 스풀의 축방향에서의 상기 제3 부분의 길이는 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 쌍방을 동시에 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키는 것이 아닌 길이이고,
    상기 제1 슬리브 관통구멍과 상기 관통구멍과의 교차 개소 및 상기 제2 슬리브 관통구멍과 상기 관통구멍과의 교차 개소에는, 상기 스풀의 주위의 적어도 일부에 따라서 상기 작동액의 유로를 형성하는 공극이 각각 형성되어 있고,
    상기 스풀은, 상기 제3 부분이 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 어느 일방을 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키고, 또는, 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 쌍방을 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키지 않는 범위 내에서 이동하는 것을 특징으로 하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공극은 상기 스풀의 외경보다 큰 내경을 갖는 환상의 홈인 것을 특징으로 하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 슬리브에는, 상기 스풀의 상기 제1 부분에 대응하는 개소에서, 상기 관통구멍에 통하는 적어도 3개의 구멍이 형성되어 있고,
    상기 슬리브는, 상기 구멍의 어느 하나가 상기 액압 실린더의 상기 헤드측 액압실에, 다른 어느 하나가 상기 액압 펌프에 각각 연통되고, 다른 구멍은 닫혀진 상태로 사용되고,
    상기 슬리브에는, 상기 스풀의 상기 제2 부분에 대응하는 개소에서, 상기 관통구멍에 통하는 적어도 3개의 구멍이 형성되어 있고,
    상기 슬리브는, 상기 구멍의 어느 하나가 상기 액압 실린더의 상기 로드측 액압실에, 다른 어느 하나가 상기 액압 펌프에 각각 연통되고, 다른 구멍은 닫혀진 상태로 사용되는 것을 특징으로 하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 서보 밸브는, 관통구멍이 형성되어 있는 슬리브와, 상기 관통구멍의 내벽에 따라 슬라이드 가능한 스풀로 이루어지고,
    상기 슬리브에는, 상기 액압 실린더의 헤드측 액압실을 상기 액압 펌프의 흡입구 및 배출구의 어느 일방와 연통시키는 제1 슬리브 관통구멍과, 상기 액압 실린더의 로드측 액압실을 상기 액압 펌프의 흡입구 및 배출구의 타방와 연통시키는 제2 슬리브 관통구멍과, 상기 관통구멍과 상기 리저버 탱크를 연통시키는 제3 슬리브구멍이 형성되어 있고,
    상기 스풀은, 상기 슬리브의 내벽에 따라 슬라이드하는 제1 부분과, 상기 슬리브의 내벽에 따라 슬라이드하는 제2 부분과, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 사이에 형성되어 있는 제3 부분을 구비하고,
    상기 제3 부분은 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 외경보다 작은 외경을 갖고 있고,
    상기 스풀의 축방향에서의 상기 제3 부분의 길이는 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 쌍방을 동시에 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키는 것이 아닌 길이이고,
    상기 제1 부분에는 상기 제1 슬리브 관통구멍과 연통하는 제1 환상 홈이 형성되고, 상기 제2 부분에는 상기 제2 슬리브 관통구멍과 연통하는 제2 환상 홈이 형성되어 있고,
    상기 스풀은, 상기 제3 부분이 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 어느 일방을 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키고, 또는, 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 쌍방을 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키지 않는 범위 내에서 이동하는 것을 특징으로 하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 슬리브 관통구멍의 내경과 상기 제2 슬리브 관통구멍의 내경은 다른 것을 특징으로 하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3 슬리브구멍은 상기 서보 밸브의 길이 방향에서 상기 제1 슬리브 관통구멍과 상기 제2 슬리브 관통구멍의 사이에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3 슬리브구멍의 내경은 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 내경보다 작은 것을 특징으로 하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 서보 밸브는, 관통구멍이 형성되어 있는 슬리브와, 상기 관통구멍의 내벽에 따라 슬라이드 가능한 스풀로 이루어지고,
    상기 슬리브에는, 상기 액압 실린더의 헤드측 액압실과 상기 관통구멍을 연통시키는 제1 슬리브구멍과, 상기 액압 실린더의 로드측 액압실과 상기 관통구멍을 연통시키는 제2 슬리브구멍과, 상기 관통구멍과 상기 리저버 탱크를 연통시키는 제3 슬리브구멍이 형성되어 있고,
    상기 스풀은, 상기 슬리브의 내벽에 따라 슬라이드하는 제1 부분과, 상기 슬리브의 내벽에 따라 슬라이드하는 제2 부분과, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분의 사이에 형성되어 있는 제3 부분을 구비하고,
    상기 제3 부분은 상기 제1 부분 및 상기 제2 부분의 외경보다 작은 외경을 갖고 있고,
    상기 스풀의 축방향에서의 상기 제3 부분의 길이는 상기 제1 슬리브구멍 및 상기 제2 슬리브구멍의 쌍방을 동시에 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키는 것이 아닌 길이이고,
    상기 스풀은, 상기 제3 부분이 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 어느 일방을 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키고, 또는, 상기 제1 슬리브 관통구멍 및 상기 제2 슬리브 관통구멍의 쌍방을 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키지 않는 범위 내에서 이동하는 것을 특징으로 하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 슬리브구멍의 내경과 상기 제2 슬리브구멍의 내경은 다른 것을 특징으로 하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 제3 슬리브구멍은 상기 서보 밸브의 길이 방향에서 상기 제1 슬리브구멍과 상기 제2 슬리브구멍의 사이에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 서보 밸브는, 관통구멍이 형성되어 있는 슬리브와, 상기 관통구멍의 내벽에 따라 회전 가능한 스풀로 이루어지고,
    상기 슬리브에는, 상기 액압 실린더의 상기 헤드측 액압실을 상기 관통구멍에 연통시키는 제1 슬리브구멍과, 상기 액압 실린더의 상기 로드측 액압실을 상기 관통구멍에 연통시키는 제2 슬리브구멍과, 상기 리저버 탱크를 상기 관통구멍에 연통시키는 제3 슬리브구멍이 형성되어 있고,
    상기 스풀의 외주에는 적어도 하나의 노치가 형성되어 있고,
    상기 노치의 크기는, 상기 스풀의 회전량에 응하여, 상기 제1 슬리브구멍 및 상기 제2 슬리브구멍의 어느 일방을 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키고, 또는, 상기 제1 슬리브구멍 및 상기 제2 슬리브구멍의 쌍방을 상기 제3 슬리브구멍에 연통시키지 않는 것을 특징으로 하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제3 슬리브구멍은 상기 제1 슬리브구멍과 상기 제2 슬리브구멍의 중간에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 서보 밸브는, 상기 헤드측 액압실 및 상기 로드측 액압실의 어느 일방과 상기 리저버 탱크를 연통시키는 정도를 연속치적으로 변경 가능한 것을 특징으로 하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 서보 밸브는, 상기 전동 모터 또는 상기 액압 펌프의 회전수, 상기 전동 모터 또는 상기 액압 펌프의 토오크, 상기 전동 모터 또는 상기 액압 펌프의 회전 가속도, 상기 헤드측 액압실 또는 상기 로드측 액압실의 액압의 어느 하나 또는 2개 이상에 응하여, 상기 정도를 변경하는 것을 특징으로 하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리저버 탱크에 저장되어 있는 상기 작동액의 액압을, 상기 전기 유압 하이브리드 구동 장치에서 발생한 최대 부압의 절대치보다 작지 않은 정의 액압 이상의 액압으로 유지하는 액압 유지 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기 유압 하이브리드 구동 장치.
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