專利名稱：電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)，特別是，涉及一種將電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的液壓泵和接受來(lái)自液壓泵的壓力油以輸出扭矩的液壓馬達(dá)安放于電動(dòng)馬達(dá)內(nèi)的電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)。
以往，眾所周知，電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的液壓泵和接受來(lái)自液壓泵的壓力油以輸出扭矩的液壓馬達(dá)是與電動(dòng)馬達(dá)成一體設(shè)置的(例如日本特公昭53-37523號(hào)公報(bào))。在該號(hào)公報(bào)中，液壓式可變速電動(dòng)機(jī)將轉(zhuǎn)子設(shè)置在電動(dòng)馬達(dá)的定子內(nèi)，在定子內(nèi)部設(shè)有中空的且兩端由軸承支撐的中空軸。此中空軸與轉(zhuǎn)子成一體靠電動(dòng)驅(qū)動(dòng)，并作為液壓泵的動(dòng)力輸入軸使用。在中空軸上緊固著與電動(dòng)馬達(dá)的定子及轉(zhuǎn)子的外側(cè)成一體的突出軸。在此突出軸的外徑方向上以及相鄰于電動(dòng)馬達(dá)的定子及轉(zhuǎn)子設(shè)置了液壓泵。中空軸與緊固于中空軸并與之成一體的突出軸由三個(gè)軸承加以支撐。另外，在中空軸的內(nèi)部相對(duì)液壓泵處設(shè)置了液壓馬達(dá)。來(lái)自液壓泵的壓力油，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的中空軸和與之成一體的突出軸，由液壓泵進(jìn)入電動(dòng)馬達(dá)的外罩內(nèi)，進(jìn)而從外罩送入液壓馬達(dá)。
但是，以往的液壓式可變速電動(dòng)機(jī)由于相鄰于電動(dòng)馬達(dá)的定子及轉(zhuǎn)子設(shè)置液壓泵，使長(zhǎng)度變長(zhǎng)。此外，由于來(lái)自液壓泵的壓力油，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)的中空軸和與之成一體的突出軸送到外罩內(nèi)，并從外罩送入液壓馬達(dá)中，同樣使長(zhǎng)度變長(zhǎng)。再者，由于中空軸和與之成一體的突出軸由三個(gè)軸承加以支撐，中心軸外伸，必須使外罩和與之成一體旋轉(zhuǎn)的突出軸之間的縫隙變大。為此，存在著壓力油從縫隙泄漏較多的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的在于克服以往技術(shù)的問(wèn)題，提供一種液壓泵及液壓馬達(dá)收藏于電動(dòng)馬達(dá)內(nèi)的小型化的、性能良好的電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)。
本發(fā)明的電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)，具有電動(dòng)馬達(dá)、由電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的液壓泵、由液壓泵驅(qū)動(dòng)的液壓馬達(dá)，電動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)置著液壓泵或液壓馬達(dá)，其特征在于，液壓泵設(shè)置于電動(dòng)馬達(dá)的定子內(nèi)，而液壓馬達(dá)設(shè)置于轉(zhuǎn)子內(nèi)，液壓泵具有與轉(zhuǎn)子成一體旋轉(zhuǎn)的泵用缸體及泵用柱塞，液壓馬達(dá)具有馬達(dá)用汽缸及馬達(dá)用柱塞。
此外也可以具有通過(guò)泵用缸體與馬達(dá)用缸體之間供油的排出部件，將所述電動(dòng)馬達(dá)、液壓泵及液壓馬達(dá)設(shè)置于內(nèi)部且支撐排出部件的罩體。
另外，也可以具有將油供給泵用缸體與馬達(dá)用缸體之間的同時(shí)用轉(zhuǎn)子加以支撐的排出部件。再有，最好是罩體附設(shè)冷卻裝置。另外，排出部件也可以具有加注回路。
采用上述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)定子線圈通電，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，與轉(zhuǎn)子一同，泵用缸體及泵用柱塞成一體旋轉(zhuǎn)。隨著此旋轉(zhuǎn)，在可變斜板部件作用下，泵用柱塞相對(duì)泵用缸體動(dòng)作，排出壓力油。此壓力油經(jīng)過(guò)將油供入泵用缸體和馬達(dá)缸體之間的排出部件，送入馬達(dá)用柱塞，使馬達(dá)用柱塞動(dòng)作。在馬達(dá)用柱塞的作用下，推壓液壓馬達(dá)的固定斜板部件，與馬達(dá)用缸體成一體的輸出軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，輸出扭矩。另外，電動(dòng)馬達(dá)、液壓泵及液壓馬達(dá)所發(fā)的熱量由罩體內(nèi)的潤(rùn)滑油吸收，并送入冷卻裝置冷卻。冷卻后的潤(rùn)滑油再送入罩體內(nèi)，冷卻并潤(rùn)滑定子的線圈、液壓泵的軸承等。這時(shí)，檢測(cè)潤(rùn)滑油溫，并控制保持規(guī)定溫度是較理想的。此外，液壓泵及液壓馬達(dá)等泄漏的壓力油通過(guò)位于排出部件中的加注回路(例如，檢驗(yàn)閥)的動(dòng)作，補(bǔ)充供給。


圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例的電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)整體的構(gòu)成圖；圖2是本發(fā)明第1實(shí)施例的電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)側(cè)剖圖；圖3是圖2的沿III向的剖視圖；圖4是圖2的IV-IV斷面的說(shuō)明圖；圖5是圖2的V-V斷面的說(shuō)明圖；圖6是圖2的VI-VI斷面圖；圖7是將第1實(shí)施例的冷卻裝置裝到液壓泵后方時(shí)的說(shuō)明圖；圖8是第1實(shí)施例的等馬力控制的流程圖；圖9是第1實(shí)施例的等扭矩控制的流程圖；圖10是本發(fā)明第2實(shí)施例的電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)整體的構(gòu)成圖。
下面，根據(jù)附圖詳述本發(fā)明的電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)的較佳實(shí)施例。
在圖1至圖3中，電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)具有電動(dòng)馬達(dá)10，安放在電動(dòng)馬達(dá)10的定子12內(nèi)的可變?nèi)萘啃鸵簤罕?0(下稱液壓泵20)，安放在電動(dòng)馬達(dá)10的轉(zhuǎn)子14內(nèi)的固定容量型液壓馬達(dá)60(下稱液壓馬達(dá)60)，將壓力油供給到液壓泵20與液壓馬達(dá)60之間的排出部件50，附設(shè)在電動(dòng)馬達(dá)10的罩體11上以對(duì)潤(rùn)滑兼冷卻油冷卻的冷卻裝置80以及控制裝置90。
電動(dòng)馬達(dá)10由罩體11，緊固到罩體11上卷繞繞圈而成的定子12，設(shè)置在定子12內(nèi)同時(shí)由安裝到罩體11上的軸承13自由旋轉(zhuǎn)地支撐其兩端的轉(zhuǎn)子14構(gòu)成。為了易于說(shuō)明起見(jiàn)，罩體11分成泵用罩體11a，電動(dòng)用罩體11b，馬達(dá)用罩體11c。
液壓泵20由泵用汽缸部件21(下稱泵用部件21)，柱塞部22，搖動(dòng)凸輪部30，斜板控制部33和軸部43構(gòu)成。泵用部件21通過(guò)壓入或焊接等與轉(zhuǎn)子14成為一體，通過(guò)緊固到罩體11上的軸承13自由回轉(zhuǎn)地支撐其兩端。
柱塞部22由泵用柱塞23，通過(guò)鉚接等可自由擺動(dòng)地安裝于柱塞23上的滑瓦24，將滑瓦24可自由滑動(dòng)地推壓到搖動(dòng)凸輪31上的護(hù)圈25，將推壓滑瓦24的護(hù)圈25加以推壓的球體26及彈簧27構(gòu)成。彈簧27的一端與球體26相接，另一端與泵用部件21相接，通過(guò)球體26彈簧27推壓護(hù)圈25。柱塞23有7個(gè)或9個(gè)等多個(gè)，沿著泵用部件21的圓周方向均勻分布。此外，柱塞23樞密地插入泵用部件21的同時(shí)，沿軸向(圖2的X方向)滑動(dòng)以排出壓力油。
搖動(dòng)凸輪部30由搖動(dòng)凸輪31和銷32構(gòu)成。搖動(dòng)凸輪31的中央有圓筒孔31a，同時(shí)，一面形成平面31b，另一面形成分割的圓筒面31c。平面31b滑動(dòng)滑瓦24，而圓筒面31c樞密地插入到泵用罩體11a上的圓筒面接受槽中、旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)。此外，銷32壓入并緊固到擺動(dòng)凸輪31中。
斜板控制部33由滑塊34、活塞35、活塞用彈簧36、電磁線圈37、滑塞38以及滑塞用彈簧39構(gòu)成?；钊?5為圓筒型，其一端形成插入活塞用彈簧36的圓筒孔35a，中央形成長(zhǎng)孔35b，在中央兩側(cè)形成樞密地插入滑塊34的狹槽35c。搖動(dòng)凸輪31的銷32可自由擺動(dòng)地安裝到滑塊34上?；钊?5在上下方向(圖3的Y方向)移動(dòng)時(shí)，樞密地插入到狹槽35c內(nèi)的滑塊34沿軸向(X方向)滑動(dòng)，使在滑塊34上自由擺動(dòng)的銷32沿Y方向和X方向移動(dòng)。這樣，搖動(dòng)凸輪31沿圓筒面擺動(dòng)以改變傾斜角度α。
電磁線圈37裝于活塞35附近的泵用罩體11a上，它的前端37a與滑塞38相接觸，樞密地插入泵用罩體11a的滑塞孔中。一端與滑塞38相接觸的滑塞用彈簧39推壓著滑塞38使之不離開(kāi)前端部37a。滑塞用彈簧39的另一端與活塞35相接觸。泵用罩體11a設(shè)有從伺服泵向滑塞38供給壓力油的供給孔40，將控制用壓力油供入位于活塞35兩端的受壓室35d、35e的連接孔41、42。受壓室35d上還設(shè)有通常與油箱相連的連接孔40a。
軸部43由軸44、驅(qū)動(dòng)軸45構(gòu)成。軸44位于電動(dòng)馬達(dá)10、液壓泵20、液壓馬達(dá)60的軸心，并緊固到泵用罩體11a上。在軸44的外側(cè)，對(duì)由次擺線泵或齒輪泵構(gòu)成的加注泵81加以驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸45通過(guò)花鍵21e(見(jiàn)圖6)與泵用部件21相連，并與軸44同軸設(shè)置。驅(qū)動(dòng)軸45貫通搖動(dòng)凸輪31中央的圓筒孔31a，導(dǎo)引推壓護(hù)圈25的球體26，同時(shí)貫通推壓球體26的彈簧27。
在圖4-圖6中，排出部件部50由液壓泵20用的閥座51，排出部件52，液壓馬達(dá)60用的閥座53構(gòu)成。泵用閥座51為圓盤(pán)型，具有圓弧狀的2個(gè)排口51a、51b，以供給排出排出流量或吸入流量。排出部件52為圓盤(pán)型，一端緊固于泵用閥座51，在中央軸心用螺釘51d與軸44緊固。排出部件52形成有分別與2個(gè)排口51a、51b連通的排出孔52a、52b。排出部件52的另一側(cè)形成圓筒狀的孔52c?？?2c中緊固著馬達(dá)用閥座53，同時(shí)，在中心軸心上安裝著后述的輸出軸66的軸承。此外，排出部件52的另一端緊固到馬達(dá)用罩體11c上。馬達(dá)用閥座53為圓盤(pán)型，還具有圓弧狀的2個(gè)排口53a、53b，對(duì)液壓泵20之間的排出流量或吸入流量加以供給排出。另外，泵用閥座51、排出部件52及馬達(dá)用閥座53是獨(dú)立構(gòu)成的，但也可以構(gòu)成為1個(gè)。
在圖2中，液壓馬達(dá)60由馬達(dá)用缸體61(下稱馬達(dá)用部件61)，柱塞部62，搖動(dòng)凸輪部63，輸出軸部65構(gòu)成。馬達(dá)用部件61在彈簧作用下推壓馬達(dá)用閥座53，同時(shí)中心軸支撐到輸出軸部65上。柱塞部62的結(jié)構(gòu)與液壓泵20的柱塞部22相同。柱塞部62的柱塞23a結(jié)構(gòu)也與液壓泵20的柱塞23相同。
搖動(dòng)凸輪部63是加工馬達(dá)用罩體11c而形成搖動(dòng)凸輪64。輸出軸部65由輸出軸66、緊固于馬達(dá)用罩體11c上的軸承67、牢固地安裝于液壓馬達(dá)用部件61上的軸承68構(gòu)成。輸出軸66支撐液壓馬達(dá)用部件61的同時(shí)，對(duì)推壓液壓馬達(dá)60中護(hù)圈25的球體26加以引導(dǎo)。此外，本實(shí)施例的液壓馬達(dá)60采用固定容積型液壓馬達(dá)，當(dāng)然，也可以采用可變?nèi)莘e型液壓馬達(dá)。
圖6中，示出了設(shè)置在排出部件52內(nèi)部、朝向液壓泵20的加注回路的結(jié)構(gòu)，圖1也示出了加注回路的流程圖。如圖2所示，軸44的一端具有與加注泵81連通的孔44a。如圖6所示，孔44a分支成兩個(gè)通路44b、44c，通路44b、44c上分別設(shè)置著加注回路的檢驗(yàn)閥70、71。另外，與排出孔52a、52b連通的連通孔44d、44e上分別設(shè)置著安全閥72、73。
如圖1、圖2及圖6所示，冷卻裝置80由與加注回路共用的加注泵81、油冷卻器82、從罩體11朝向液壓冷卻器82或從油冷卻器82朝向罩體11的冷卻管路83以及檢測(cè)潤(rùn)滑油溫度的溫度傳感器84構(gòu)成。
加注泵81由設(shè)置在泵用部件21上的花鍵齒輪21e驅(qū)動(dòng)，將油分配給加注回路和冷卻回路。冷卻回路中的油從加注泵81經(jīng)油冷卻器82冷卻并潤(rùn)滑定子12、轉(zhuǎn)子14的軸承13、柱塞部22的滑瓦24以及輸出軸部65的軸承67、68。另外，通過(guò)溫度傳感器84，檢測(cè)出罩體11內(nèi)部潤(rùn)滑油溫度升至規(guī)定溫度以上時(shí)，控制裝置90控制可變溢流閥87的壓力，使?jié)櫥土魅胗屠鋮s器82。此外也可以不用控制裝置90控制，從開(kāi)始就動(dòng)作時(shí)動(dòng)作冷卻回路。再者，油冷卻器82在圖1中是安裝在罩體11的側(cè)面，但如圖7所示的設(shè)置在液壓泵20側(cè)后方的罩體11d上也是可行的。另外，油冷卻器82設(shè)有管道88以從外部供給冷卻水或冷卻用氣體進(jìn)行卻也是可行的。
控制裝置90由控制器91、電動(dòng)馬達(dá)10的消耗電能設(shè)定開(kāi)關(guān)92、液壓馬達(dá)60的輸出扭矩設(shè)定開(kāi)關(guān)93、檢測(cè)定子12側(cè)電壓的電壓檢測(cè)傳感器94、檢測(cè)定子12側(cè)電流的電流檢測(cè)傳感器95、檢測(cè)液壓馬達(dá)60轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器96和檢測(cè)冷卻裝置80油溫的溫度傳感器84構(gòu)成。
控制器91測(cè)定罩體11內(nèi)潤(rùn)滑或冷卻用油的油溫，在規(guī)定值以上時(shí)，給冷卻裝置90指令使之動(dòng)作。另外控制器91根據(jù)定子12側(cè)的電壓及電流計(jì)算電動(dòng)馬達(dá)10所消耗的電功率。并且將消耗電能設(shè)定開(kāi)關(guān)92中的消耗電能設(shè)定值與電動(dòng)馬達(dá)10的消耗電能比較，把控制液壓泵20排出量的信號(hào)輸入斜板控制器33?；蛘呤牵刂破?1根據(jù)定子12側(cè)的電壓及電流，和液壓馬達(dá)60的轉(zhuǎn)速計(jì)算液壓馬達(dá)60的輸出扭矩。于是將來(lái)自輸出扭矩設(shè)定開(kāi)關(guān)93的輸出扭矩與算出的輸出扭矩比較，把控制液壓泵20排出量的信號(hào)輸入斜板控制部33。
下面對(duì)電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)的動(dòng)作加以說(shuō)明。
控制裝置90使規(guī)定的電流流入定子12以產(chǎn)生磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子14在左右任一方向旋轉(zhuǎn)。隨之，與轉(zhuǎn)子14形成一體的泵用部件21在給定方向旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，控制裝置90在液壓馬達(dá)60的輸出軸66的轉(zhuǎn)速指示為0時(shí)，控制液壓泵20的排出量為0。為此，將搖動(dòng)凸輪31的角度α設(shè)為90度，控制搖動(dòng)凸輪31的平面31b相對(duì)軸心成為直角。
此動(dòng)作具體說(shuō)明如下，首先，電磁線圈37接受來(lái)自控制裝置90的指令，以給定的推力推壓滑塞38。經(jīng)過(guò)滑塞38的控制液壓作用到活塞35的受壓室35e，將活塞35推上圖3的上方。由此搖動(dòng)凸輪31的傾斜角度較小，即，搖動(dòng)凸輪31的平面31b相對(duì)軸心成為直角。這時(shí)活塞35將滑塞用彈簧39向上推，滑塞38回到初使位置。由此停止控制受壓室35e的控制壓力，活塞35的移動(dòng)停止。從而，從液壓泵20供入液壓馬達(dá)60的壓力油供給量為0，輸出軸66停轉(zhuǎn)。
由于以給定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)輸出軸66，液壓泵20可以排出給定的排出量。與上述的液壓泵20的控制同樣地，可以將來(lái)自控制裝置90的指令輸入電磁線圈37，控制液壓泵20的搖動(dòng)凸輪31的角度α成為規(guī)定的角度，使液壓泵20保持規(guī)定的排出容積Qp。液壓馬達(dá)60輸出軸66的轉(zhuǎn)速由下式表示。
Nm＝(Qp/Qm)×Np在此，Nm＝液壓馬達(dá)60輸出軸66的轉(zhuǎn)速，Np＝液壓泵20的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)子14的轉(zhuǎn)速)，Qm＝液壓馬達(dá)60的排出容積(cc/rev)，Qp＝液壓泵20的排出容積(cc/rev)。
液壓泵20的排出容積Qp如為+Qm(cc/rev)到-Qm，則液壓馬達(dá)60的轉(zhuǎn)速Nm為+Np到-Np的值。
當(dāng)液壓泵20、液壓馬達(dá)60或排出部件52發(fā)生油泄漏、相對(duì)液壓泵20的排出容量的吸入量不足時(shí)，通過(guò)排出部件52內(nèi)加注回路的檢驗(yàn)閥70、71，供給壓力油。因此，因?yàn)榻嚯x補(bǔ)充，阻力少、不發(fā)生真空，同時(shí)能使加注回路的壓力設(shè)定得較低。
下面，用圖8的流程圖說(shuō)明等馬力控制。
在步驟101，由消耗電能設(shè)定開(kāi)關(guān)92，將電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)的消耗電功率Lo與工廠等各設(shè)備的電功率或驅(qū)動(dòng)裝置的消耗電功率相一致，并輸入控制器91的存儲(chǔ)裝置(圖中未示)中加以存儲(chǔ)。在步驟102，由電壓檢測(cè)傳感器94及電流檢測(cè)傳感器95，檢測(cè)電動(dòng)馬達(dá)10的定子12側(cè)的電壓V及電流I，將各檢測(cè)值送至控制器91。在步驟103，控制器91根據(jù)電壓或電流的變化，求得相位差φ。在步驟104，控制器91用公式(L＝V×I×cosφ)，求得電動(dòng)馬達(dá)10實(shí)際驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)20的消耗電功率L。
在步驟105，判斷實(shí)際消耗電能L是否大于消耗電能設(shè)定值Lo。實(shí)際消耗電能L在Lo以下(L≤Lo)時(shí)，進(jìn)入步驟106。在步驟106中，控制器91對(duì)電磁線圈37輸出控制信號(hào)增加液壓泵20排出量。電磁線圈37接受信號(hào)發(fā)生變位，推壓滑塞38，將來(lái)自加注泵81的導(dǎo)向液壓送入活塞35的受壓室35d，使活塞35移動(dòng)?；钊?5通過(guò)滑塊34改變搖動(dòng)凸輪31的角度α，增加液壓泵20的排出容積Qp。
另外，實(shí)際消耗電力L大時(shí)(L＞Lo)，進(jìn)入步驟107，控制器91相對(duì)電磁線圈37，將減少液壓泵20排出量的控制信號(hào)輸出。電磁線圈37接受信號(hào)發(fā)生變位，推壓滑塞38，將來(lái)自加注泵81的導(dǎo)向液壓送入活塞35的受壓室35e，使活塞35移動(dòng)。通過(guò)此移動(dòng)，搖動(dòng)凸輪31的角度α變化，排出容積Qq減少。由此，電動(dòng)馬達(dá)10的消耗電功增加，得到一定的消耗電功。
如上所述，通過(guò)控制電動(dòng)馬達(dá)10消耗一定的電功率，進(jìn)行電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)的等馬力控制。由此，能夠達(dá)到電動(dòng)馬達(dá)10輸出上限的等馬力控制。例如，用起重機(jī)等進(jìn)行吊裝作業(yè)時(shí)，能夠在重載時(shí)控制為低速度，在輕載時(shí)控制為高速度。
下面，用圖9的流程圖說(shuō)明等扭矩控制。
在步驟201，控制器91的存儲(chǔ)裝置由輸出扭矩設(shè)定開(kāi)關(guān)93，將與驅(qū)動(dòng)裝置的需要扭矩相一致的液壓馬達(dá)60的所需扭矩To輸入加以存儲(chǔ)。在步驟202，由電壓檢測(cè)傳感器94及電流檢測(cè)傳感器95，檢測(cè)定子12側(cè)的電壓V及電流I，并將各檢測(cè)值送入控制器91。在步驟203，控制器91根據(jù)電壓或電流的變化，求得相位差φ。在步驟204，用轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器96檢測(cè)液壓馬達(dá)60的輸出軸66的轉(zhuǎn)速ω，并送入控制器91。在步驟205，控制器91用公式[T＝(V×I×cosφ)/ω]求得電動(dòng)馬達(dá)10的實(shí)際發(fā)生扭矩T。
在步驟206，判斷實(shí)際發(fā)生扭矩T是否比來(lái)自輸出扭矩設(shè)定開(kāi)關(guān)93的所需扭矩To大。實(shí)際發(fā)生扭矩T比所需扭矩To大時(shí)(T＞To)，進(jìn)入步驟207。在步驟207，控制器91對(duì)電磁線圈37輸出控制信號(hào)，增加液壓泵20排出量。電磁線圈37接受信號(hào)發(fā)生變位，推壓滑塞38，將來(lái)自加注泵81的導(dǎo)向液壓送入受壓室35d，使活塞35移動(dòng)。活塞35通過(guò)滑塊34變化搖動(dòng)凸輪31的角度α，增加液壓泵20的排出容積Qp。由此，增加液壓馬達(dá)60的轉(zhuǎn)速，使實(shí)際發(fā)生扭矩T變小。
另外，在步驟207，實(shí)際發(fā)生扭矩T在所需扭矩To以下時(shí)(T≤To)，進(jìn)入步驟208。在步驟208，控制器91對(duì)電磁線圈37輸出控制信號(hào)，減少液壓泵20的排出量。電磁線圈37接受信號(hào)進(jìn)行變位，推壓滑塞38，將來(lái)自加注泵81的導(dǎo)向液壓送入受壓室35e，使活塞35移動(dòng)。通過(guò)此移動(dòng)，變化搖動(dòng)凸輪31的角度α，使排出容積Qp減少。由此，減少液壓泵60的轉(zhuǎn)速，使實(shí)際發(fā)生扭矩T變大。
通過(guò)這種控制，得到等扭矩控制。從而，在使用機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的極限扭矩被設(shè)定時(shí)，能使用使輸出扭矩恒定的方法。此外，正如上述，由轉(zhuǎn)速傳感器96檢測(cè)輸出軸66的轉(zhuǎn)速ω進(jìn)行反饋控制，能夠正確地進(jìn)行轉(zhuǎn)速的輸出控制。
下面，說(shuō)明本發(fā)明電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)的第2實(shí)施例。在第1實(shí)施例中，排出部件部50的排出部件52的另一端緊固到馬達(dá)用罩體11c上。而在第2實(shí)施例中，如圖10所示，排出部件97被支撐到緊固于泵用部件21上的軸承98上。因而，泵用部件21旋轉(zhuǎn)，但排出部件停轉(zhuǎn)。其動(dòng)作與第1實(shí)施例相同。
正如上述，采用本發(fā)明，因電動(dòng)馬達(dá)的定子和轉(zhuǎn)子內(nèi)插入液壓泵和液壓馬達(dá)，使全長(zhǎng)變短。并且，由于液壓泵和液壓馬達(dá)相對(duì)著設(shè)置，能簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。另外，將來(lái)自電動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力給予液壓泵，并由液壓泵驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)，能從低速到高速得到規(guī)定的額定扭矩。此外，由于采用液壓泵及液壓馬達(dá)，輸出轉(zhuǎn)速能夠容易地從低速變化到高速，同時(shí)，能夠容易地變更旋轉(zhuǎn)方向。電動(dòng)馬達(dá)、液壓泵及液壓馬達(dá)由于在冷卻及潤(rùn)滑油作用下，將所產(chǎn)生的熱量由附設(shè)到罩體上的油冷卻器冷卻和潤(rùn)滑，能夠簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。再者，由于潤(rùn)滑油的溫度由溫度傳感器檢測(cè)、自動(dòng)地控制為規(guī)定溫度，簡(jiǎn)化了管理維護(hù)和操作。另外，由于計(jì)算測(cè)定電動(dòng)馬達(dá)的消耗電能、將計(jì)算測(cè)定值控制為設(shè)定值、進(jìn)行等馬力控制，從而，例如在起重情況下，可與使用條件相一致地變化速度，提高作業(yè)效率。還有，由于測(cè)定輸出轉(zhuǎn)速的同時(shí)控制液壓泵的排出量、進(jìn)行等扭矩控制，從而，在輸出扭矩有限制時(shí)，能夠得到稱作扭矩限幅控制的優(yōu)良效果。
本發(fā)明能夠?qū)⒁簤罕冒卜旁陔妱?dòng)馬達(dá)的定子內(nèi)并且將液壓馬達(dá)安放在電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子內(nèi)而小型化，同時(shí)能作為性能良好的電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)使用。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)，具有電動(dòng)馬達(dá)、由所述的電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的液壓泵、由所述的液壓泵驅(qū)動(dòng)的液壓馬達(dá)，在所述的電動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)置所述液壓泵或所述液壓馬達(dá)，其特征在于，所述液壓泵(20)設(shè)置于所述電動(dòng)馬達(dá)(10)的定子(12)內(nèi)，而所述液壓馬達(dá)(60)設(shè)置于所述轉(zhuǎn)子(14)內(nèi)，所述液壓泵(20)具有與所述轉(zhuǎn)子(14)成一體旋轉(zhuǎn)的泵用缸體(21)及泵用柱塞(23)，所述液壓馬達(dá)(60)具有馬達(dá)用缸體(61)及馬達(dá)用柱塞(23a)。
2.按照權(quán)利要求1所述的電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)，其特征在于，具有在所述泵用缸體(21)與所述馬達(dá)用缸體(61)之間供油的排出部件(52)，及所述電動(dòng)馬達(dá)(10)、所述液壓泵(20)及所述液壓馬達(dá)(60)設(shè)置于其內(nèi)部且支撐所述排出部件(52)的罩體(11)。
3.按照權(quán)利要求2所述的電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)，其特征在于，所述罩體(11)附設(shè)冷卻裝置(80)。
4.按照權(quán)利要求1所述的電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)，其特征在于，具有在所述泵用缸體(21)與所述馬達(dá)用缸體(61)之間供油的同時(shí)用所述轉(zhuǎn)子(14)加以支撐的排出部件(97)。
5.按照權(quán)利要求4所述的電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)，其特征在于，具有所述電動(dòng)馬達(dá)(10)、所述液壓泵(20)及所述液壓馬達(dá)(60)設(shè)置于其內(nèi)部，同時(shí)附設(shè)冷卻裝置(80)的罩體(11)。
6.按照權(quán)利要求2-5任一項(xiàng)所述的電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá)，其特征在于，所述排出部件(52)具有加注回路。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種電動(dòng)液壓復(fù)合馬達(dá),能夠小型化并具有良好性能。為此,將液壓泵(20)設(shè)置于電動(dòng)馬達(dá)(10)的定子(12)內(nèi),而將液壓馬達(dá)(60)設(shè)置于轉(zhuǎn)子(14)內(nèi),液壓泵(20)具有與轉(zhuǎn)子(14)成一體旋轉(zhuǎn)的泵用缸體(21)及泵用柱塞(23),液壓馬達(dá)(60)具有馬達(dá)用缸體(61)及馬達(dá)用柱塞(23a)。
文檔編號(hào)H02K7/14GK1177423SQ96192370
公開(kāi)日1998年3月25日 申請(qǐng)日期1996年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月6日
發(fā)明者石崎直樹(shù), 上原一男, 山口寬昌 申請(qǐng)人:株式會(huì)社小松制作所