流體壓增減壓機及施工機械的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種流體壓增減壓機及施工機械。本發(fā)明的能夠連續(xù)供給輸出壓的液壓增減壓機(100)具備：控制裝置(5)，從液壓缸(1)的頭側壓力室(1H)及桿側壓力室(1R)、以及液壓缸(2)的頭側壓力室(2H)及桿側壓力室(2R)可切換地選擇適用輸入壓的至少1個輸入用壓力室、及生成包含高于輸入壓的壓力及低于輸入壓的壓力的輸出壓的至少1個輸出用壓力室；及流動控制閥(6H、6R、7H、7R)，使輸入用壓力室和供給源(SR)連通且使輸出用壓力室和供給處(SD)連通。
【專利說明】流體壓增減壓機及施工機械

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種使用流體壓缸的流體壓增減壓機及具備流體壓增減壓機的施工 機械。

【背景技術】
[0002] 以往已知有使用低壓空氣生成高壓水的高水壓供給裝置（例如參考專利文獻1)。 該高水壓供給裝置能夠將一次側氣壓驅動器的活塞和二次側水壓驅動器的活塞經由1條 活塞桿連結而使一次側氣壓驅動器和二次側水壓驅動器聯動。而且，通過利用低壓空氣使 一次側氣壓驅動器的活塞往復滑動而使二次側水壓驅動器的活塞同時往復滑動，從而能夠 以固定的壓力轉換比由低壓空氣連續(xù)生成高壓水。
[0003] 以往技術文獻
[0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1 :日本特開2004-278207號公報
[0006] 發(fā)明的概要
[0007] 發(fā)明要解決的技術課題
[0008] 然而，專利文獻1的高水壓供給裝置僅僅生成壓力高于空氣壓力的水，無法生成 壓力低于空氣壓的水。
[0009] 鑒于上述問題點，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠連續(xù)供給包含高于輸入壓的壓 力及低于輸入壓的壓力的輸出壓的流體壓增減壓機及具備流體壓增減壓機的施工機械。
[0010] 用于解決技術課題的手段
[0011] 為了實現上述目的，本發(fā)明的實施例所涉及的流體壓增減壓機，能夠連續(xù)供給輸 出壓，其具備：控制裝置，從1個流體壓缸或多個聯動的流體壓缸中的多個壓力室可切換地 選擇適用輸入壓的至少1個輸入用壓力室、及生成包含高于輸入壓的壓力及低于輸入壓的 壓力的輸出壓的至少1個輸出用壓力室；及流動控制閥，使所述輸入用壓力室和輸入連通 且使所述輸出用壓力室和輸出連通。
[0012] 并且，本發(fā)明的實施例所涉及的施工機械，其具備：主缸，驅動工作體；輔助缸，輔 助所述主缸；蓄能器，能夠將所述工作體的位能作為流體壓能而回收，且將所回收的流體壓 能用于所述輔助缸的驅動；及流體壓增減壓機，具備控制裝置及流動控制閥，所述控制裝置 從1個流體壓缸或多個聯動的流體壓缸中的多個壓力室可切換地選擇適用輸入壓的至少1 個輸入用壓力室、及生成包含高于輸入壓的輸出壓及低于輸入壓的輸出壓的輸出壓的至少 1個輸出用壓力室，所述流動控制閥使所述輸入用壓力室和輸入連通且使所述輸出用壓力 室和輸出連通，所述流體壓增減壓機將所述蓄能器作為輸入，且將所述輔助缸作為輸出。
[0013] 發(fā)明效果
[0014] 通過上述機構，本發(fā)明可以提供一種能夠連續(xù)供給包含高于輸入壓的壓力及低于 輸入壓的壓力的輸出壓的流體壓增減壓機及具備流體壓增減壓機的施工機械。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1是表示本發(fā)明的實施例所涉及的液壓增減壓機的結構例的液壓回路圖。
[0016] 圖2是表示圖1的液壓回路圖的動作狀態(tài)的圖（其1)。
[0017] 圖3是表示圖1的液壓回路圖的動作狀態(tài)的圖（其2)。
[0018] 圖4是表示圖1的液壓回路圖的動作狀態(tài)的圖（其3)。
[0019] 圖5是表示本發(fā)明的實施例所涉及的液壓增減壓機的另一結構例的液壓回路圖。
[0020] 圖6是表示本發(fā)明的實施例所涉及的液壓增減壓機的又一結構例的液壓回路圖。
[0021] 圖7A是圖1所示的液壓增減壓機的液壓缸及活塞桿的放大圖。
[0022] 圖7B是表不液壓缸的詳細內容的規(guī)格表。
[0023] 圖7C是表示液壓增減壓機能夠實現的壓力轉換比的詳細內容的表。
[0024] 圖7D是表示圖7C中的壓力轉換比與其級之間的關系的曲線圖。
[0025] 圖8是說明壓力轉換比的分布的圖。
[0026] 圖9是說明本發(fā)明的實施例所涉及的液壓增減壓機中的液壓驅動器的各壓力室 的受壓面積之間的關系的圖。
[0027] 圖10是表示液壓驅動器的另一結構例的剖視圖。
[0028] 圖11是本發(fā)明的實施例所涉及的挖土機的概要側視圖。
[0029] 圖12是搭載于圖11的挖土機的液壓增減壓機的液壓回路圖。
[0030] 圖13是表示級決定處理的流程的流程圖。
[0031] 圖14是表示輔助缸的行程量、液壓增減壓機的輸入壓及輸出壓、以及液壓增減壓 機的采用級之間的對應關系的圖（其1)。
[0032] 圖15是表示輔助缸的行程量、液壓增減壓機的輸入壓及輸出壓、以及液壓增減壓 機的采用級之間的對應關系的圖（其2)。
[0033] 圖16是表示輔助缸的行程量、液壓增減壓機的輸入壓及輸出壓、以及液壓增減壓 機的采用級之間的對應關系的圖（其3)。
[0034] 圖17是包含輔助缸的動臂缸的剖視圖。

【具體實施方式】
[0035] 以下，參考附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。
[0036] 圖1是表示本發(fā)明的實施例所涉及的液壓增減壓機100的液壓回路圖。液壓增減 壓機100主要具備液壓缸1、2、活塞桿3、3個非接觸式傳感器4C、4L、4R、控制裝置5、流動控 制閥6H、6R、7R、7H及輸入輸出直連切換閥8。另外，以下將液壓缸1、2及活塞桿3的組合稱 為液壓驅動器。
[0037] 液壓缸1為流體壓缸的一例，具有將圓柱狀的頭側壓力室1H和圓筒狀的桿側壓力 室1R隔開的圓柱狀的活塞1P。液壓缸2同樣為流體壓缸的一例，具有將圓柱狀的頭側壓力 室2H和圓筒狀的桿側壓力室2R隔開的圓柱狀的活塞2P。液壓缸1的活塞1P和液壓缸2 的活塞2P經由活塞桿3連結，且在液壓缸1及液壓缸2各自的內部一體地滑動。
[0038] 在本實施例中，液壓缸1的缸內徑小于液壓缸2的缸內徑。并且，活塞桿3的桿徑 從與活塞1P的連結部至與活塞2P的連結部為恒定。將桿徑設為恒定，具有縮短液壓缸1 與液壓缸2之間的距離的效果。這是因為不僅能夠使活塞桿3的一部分進入到液壓缸1內 還能夠進入到液壓缸2內。另外，活塞桿3的桿徑也可以在與活塞IP的連結部和與活塞2P 的連結部處不同。不同地設定桿徑，具有能夠靈活地設定桿側壓力室1R、2R的受壓面積的 效果。
[0039] 非接觸式傳感器4L為用于檢測液壓缸1的頭側壓力室1H的體積已成為容許最小 值的傳感器。具體而言，在液壓缸1的頭側壓力室1H側的端部設置的非接觸式傳感器4L通 過檢測活塞1P接近規(guī)定距離范圍內來檢測活塞1P到達液壓缸1的一端。非接觸式傳感器 4R為用于檢測液壓缸2的頭側壓力室2H的體積已成為容許最小值的傳感器。具體而言， 在液壓缸2的頭側壓力室2H側的端部設置的非接觸式傳感器4R通過檢測活塞2P接近規(guī) 定距離范圍內來檢測活塞2P到達液壓缸2的一端。非接觸式傳感器4C為用于檢測如下的 傳感器：活塞1P的位置從液壓缸1的行程中央位置觀察時是否處于液壓缸1的頭側壓力室 1H偵彳，活塞2P的位置從液壓缸2的行程中央位置觀察時是否處于液壓缸2的桿側壓力室 2R偵彳；或者，活塞1P的位置從液壓缸1的行程中央位置觀察時是否處于液壓缸1的桿側壓 力室1R側，活塞2P的位置從液壓缸2的行程中央位置觀察時是否處于液壓缸2的頭側壓 力室2H側。具體而言，設置于液壓缸1與液壓缸2之間的非接觸式傳感器4C通過檢測處 于活塞桿3的規(guī)定位置的部件接近規(guī)定距離范圍內來檢測活塞1P從液壓缸1的行程中央 位置觀察時處于哪一側，活塞2P從液壓缸2的行程中央位置觀察時處于哪一側。
[0040] 另外，液壓增減壓機100也可以采用1個能夠持續(xù)測定活塞桿3的位置的電位差 計來代替3個非接觸式傳感器4L、4R、4C。
[0041] 控制裝置5為用于控制液壓增減壓機100的運動的裝置，例如為具備CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、R0M(Read Only Memory)等的計算機。具 體而言，控制裝置5根據所希望的輸出壓來控制流動控制閥6!1、61?、71?、7!1、及輸入輸出直連 切換閥8的運動。所希望的輸出壓根據工作油的供給處來決定，例如根據操作人員經由未 圖示的輸入裝置進行的輸入來決定。并且，控制裝置5基于非接觸式傳感器4L、4R、4C的輸 出來控制流動控制閥6H、6R、7R、7H的運動。這是為了能夠使活塞1P、2P及活塞桿3往復移 動的同時，向供給處持續(xù)供給所希望的輸出壓。
[0042] 流動控制閥6H為用于控制在液壓缸1的頭側壓力室1H中流入流出的工作油的流 動的閥。流動控制閥6R為用于控制在液壓缸1的桿側壓力室1R中流入流出的工作油的流 動的閥。流動控制閥7R為用于控制在液壓缸2的桿側壓力室2R中流入流出的工作油的流 動的閥。流動控制閥7H為用于控制在液壓缸2的頭側壓力室2H中流入流出的工作油的流 動的閥。
[0043] 具體而言，流動控制閥6H通過管路C11和管路C1連接于作為輸入的工作油的供 給源SR，通過管路C21和管路C2連接于作為輸出的工作油的供給處SD，通過管路C31和管 路C3連接于工作油罐。并且，流動控制閥6H通過管路C1H連接于液壓缸1的頭側壓力室 1H。流動控制閥6R通過管路C12和管路C1連接于供給源SR，通過管路C22和管路C2連 接于供給處SD，通過管路C32和管路C3連接于工作油罐。并且，流動控制閥6R通過管路 C1R連接于液壓缸1的桿側壓力室1R。流動控制閥7R通過管路C13和管路C1連接于供給 源SR，通過管路C23和管路C2連接于供給處SD，通過管路C33和管路C3連接于工作油罐。 并且，流動控制閥7R通過管路C2R連接于液壓缸2的桿側壓力室2R。流動控制閥7H通過 管路C14和管路C1連接于供給源SR，通過管路C24和管路C2連接于供給處SD，通過管路 C34和管路C3連接于工作油罐。并且，流動控制閥7H通過管路C2H連接于液壓缸2的頭側 壓力室2H。
[0044] 輸入輸出直連切換閥8為用于切換是否將液壓增減壓機100的輸入和輸出直連的 閥。
[0045] 具體而言，輸入輸出直連切換閥8通過管路C25及管路C1連接于供給源SR，通過 管路C26及管路C2連接于供給處SD。另外，液壓增減壓機100也可以省略輸入輸出直連切 換閥8。
[0046] 接著，參考圖2及圖3對液壓增減壓機100的運動進行說明。另外，圖2是表示使 活塞桿3沿以箭頭AR1表示的方向移動的同時以規(guī)定的增壓比向供給處SD供給高于輸入 壓的輸出壓的狀態(tài)的圖。并且，圖3是表示使活塞桿3沿以箭頭AR2表示的方向移動的同 時以與圖2的情況相同的規(guī)定的增壓比向供給處SD供給高于輸入壓的輸出壓的狀態(tài)的圖。
[0047] 在圖2中，液壓增減壓機100的控制裝置5對流動控制閥6R發(fā)送控制信號，并使 管路C1R和管路C32連通。并且，控制裝置5對流動控制閥7R發(fā)送控制信號，并使管路C2R 和管路C33連通。并且，控制裝置5對流動控制閥7H發(fā)送控制信號，并使管路C2H和管路 C14連通。另外，控制裝置5為了使管路C1H和管路C21連通，不對流動控制閥6H發(fā)送控制 信號。
[0048] 其結果，如圖2的黑色粗線所示，來自供給源SR的工作油通過管路C1、C14及C2H 流入到頭側壓力室2H，以規(guī)定的輸入壓向箭頭AR1所示的方向按壓活塞2P。這樣一來，頭 側壓力室1H內的工作油以規(guī)定的增壓比產生高于輸入壓的輸出壓，并通過管路C1H、C21及 C2到達供給處SD。此時，頭側壓力室2H成為輸入用壓力室，頭側壓力室1H成為輸出用壓 力室。
[0049] 另外，規(guī)定的增壓比對應活塞1P的受壓面積相對于活塞2P的受壓面積之比。此 時，活塞2P的受壓面積對應活塞2P的圓形表面的面積，活塞1P的受壓面積對應活塞1P的 圓形表面的面積。
[0050] 并且，桿側壓力室2R內的工作油的一部分通過管路021?、033、03、032及(：11?流入 到桿側壓力室1R。這是為了彌補由活塞1P沿箭頭AR1的方向移動而使桿側壓力室1R的體 積增大所引起的工作油的不足。另外，桿側壓力室2R內的工作油的余量部分通過管路C2R、 C33及C3排出至工作油罐。此時，桿側壓力室1R及桿側壓力室2R各自中的工作油不會影 響輸出壓。
[0051] 之后，若非接觸式傳感器4L檢測出活塞1P已到達液壓缸1的頭側壓力室1H側的 端部，則控制裝置5將流動控制閥6H、6R、7R、7H的狀態(tài)切換成圖3所示的狀態(tài)，以便繼續(xù)供 給所希望的輸出壓。
[0052] 在圖3中，液壓增減壓機100的控制裝置5對流動控制閥6H發(fā)送控制信號，并使 管路C1H和管路C31連通。并且，控制裝置5終止對流動控制閥6R發(fā)送控制信號，并使管 路C1R和管路C22連通。并且，控制裝置5對流動控制閥7R發(fā)送控制信號，并使管路C2R 和管路C13連通。并且，控制裝置5對流動控制閥7H發(fā)送控制信號，并使管路C2H和管路 C34連通。
[0053] 其結果，如圖3的黑色粗線所示，來自供給源SR的工作油通過管路C1、C13及C2R 流入到桿側壓力室2R，以與圖2的情況相同的輸入壓沿箭頭AR2所示的方向按壓活塞2P。 這樣一來，桿側壓力室1R內的工作油以與圖2的情況相等的規(guī)定的增壓比產生高于輸入壓 的輸出壓，并通過管路C1R、C22及C2到達供給處SD。此時，桿側壓力室2R成為輸入用壓 力室，桿側壓力室1R成為輸出用壓力室。
[0054] 另外，規(guī)定的增壓比對應活塞1P的受壓面積相對于活塞2P的受壓面積之比。此 時，活塞2P的受壓面積對應從活塞2P的圓形表面的面積減去活塞桿3的圓形截面的面積 后的面積（圓環(huán)部分的面積）。并且，活塞1P的受壓面積對應從活塞1P的圓形表面的面積 減去活塞桿3的圓形截面的面積后的面積（圓環(huán)部分的面積）。由此，實現與圖2的情況相 等的增壓比。
[0055] 并且，頭側壓力室2H內的工作油的一部分通過管路02!1、034、03、031及(：1!1流入 到頭側壓力室1H。這是為了彌補由活塞1P沿箭頭AR2的方向移動而使頭側壓力室1H的 體積增大所引起的的工作油的不足。另外，頭側壓力室2H內的工作油的余量部分通過管路 C2H、C34及C3排出至工作油罐。此時，頭側壓力室1H及頭側壓力室2H各自中的工作油不 會影響輸出壓。
[0056] 之后，若非接觸式傳感器4R檢測出活塞2P已到達液壓缸2的頭側壓力室2H側的 端部，則控制裝置5將流動控制閥6H、6R、7R、7H的狀態(tài)切換成圖2所示的狀態(tài)，以便繼續(xù)供 給所希望的輸出壓。
[0057] 如此，液壓增減壓機100能夠交替反復圖2所示的狀態(tài)和圖3所示的狀態(tài)的同時， 以規(guī)定的增壓比向供給處SD持續(xù)供給高于輸入壓的輸出壓。
[0058] 并且，在使活塞桿3沿箭頭AR1所示的方向移動時，液壓增減壓機100將頭側壓力 室2H作為輸入用壓力室，將頭側壓力室1H作為輸出用壓力室。而且，在使活塞桿3沿箭頭 AR2所示的方向移動時，將桿側壓力室2R作為輸入用壓力室，將桿側壓力室1R作為輸出用 壓力室。其結果，液壓增減壓機100即使在活塞桿3沿任一方向移動的情況下，都能夠以相 等的增壓比持續(xù)供給高于輸入壓的輸出壓。然而，也可以使液壓增減壓機100選擇1個或 多個其他壓力室作為輸入用壓力室及輸出用壓力室的同時，能夠以包含成為減壓的比率的 規(guī)定的壓力轉換比持續(xù)供給與輸入壓不同的輸出壓。
[0059] 另外，在活塞1P、2P開始移動時，控制裝置5考慮活塞1P、2P的當前位置信息，使 活塞1P、2P首先向能取較大活塞行程的一側移動。
[0060] 接著，參考圖4對輸入輸出直連切換閥8的運動進行說明。另外，圖4是表示不移 動活塞桿3就將供給源SR的輸入壓直接作為輸出壓向供給處SD供給的狀態(tài)的圖。
[0061] 在圖4中，控制裝置5對流動控制閥6H發(fā)送控制信號，并使管路C1H和管路C31連 通。并且，控制裝置5對流動控制閥6R發(fā)送控制信號，并使管路C1R和管路C32連通。并 且，控制裝置5對流動控制閥7R發(fā)送控制信號，并使管路C2R和管路C33連通。并且，控制 裝置5對流動控制閥7H發(fā)送控制信號，并使管路C2H和管路C34連通。這些控制是為了防 止來自供給源SR或供給處SD的工作油流入到頭側壓力室1H、2H及桿側壓力室1R、2R。
[0062] 并且，控制裝置5對輸入輸出直連切換閥8發(fā)送控制信號，并使管路C25和管路 C26連通，由此使管路C1和管路C2連通。
[0063] 如此，液壓增減壓機100能夠將供給源SR的輸入壓直接作為輸出壓向供給處SD 供給。
[0064] 并且，在上述實施例中，液壓增減壓機100根據輸入壓（管路C1中的壓力）的變 化而改變輸出壓（管路C2中的壓力），以使工作油從供給源SR流向供給處SD，但也可以根 據輸出壓（管路C2中的壓力）的變化而改變輸入壓（管路C1中的壓力），以使工作油從供 給處SD流向供給源SR。
[0065] 接著，參考圖5對液壓增減壓機的另一結構例100A進行說明。另外，圖5是表示 液壓增減壓機100A的結構例的液壓回路圖，對應圖1。
[0066] 液壓增減壓機100A中省略流動控制閥6R并將液壓缸1的桿側壓力室1R直接連 接于工作油罐，在這一點上與圖1的液壓增減壓機100不同，其他方面相同。因此，省略相 同部分的說明，對不同部分進行詳細說明。
[0067] 如圖5所示，液壓缸1的桿側壓力室1R通過管路C1R、C32及C3始終連接于工作 油罐。因此，來自供給源SR的工作油不會流入到桿側壓力室1R，且桿側壓力室1R內的工作 油也不會到達供給處SD。
[0068] 根據該結構，液壓增減壓機100A無法將桿側壓力室1R選作輸入用壓力室或輸出 用壓力室，因此與液壓增減壓機100相比，能夠實現的壓力轉換比的個數減少。然而，當使 用有限個數的壓力轉換比時，液壓增減壓機100A能夠通過比液壓增減壓機100更簡單的結 構來實現與液壓增減壓機1〇〇相等的運動。
[0069] 另外，在圖5中，采用將桿側壓力室1R始終連接于工作油罐的結構，但也可以采用 代替桿側壓力室1R而將頭側壓力室1H、2H或桿側壓力室2R中的任意一個始終連接于工作 油罐的結構。
[0070] 接著，參考圖6對液壓增減壓機的又一結構例100B進行說明。另外，圖6是表示 液壓增減壓機100B的結構例的液壓回路圖，對應圖1。
[0071] 液壓增減壓機100B中省略流動控制閥6R并將液壓缸1的桿側壓力室1R直接連 接于管路C2R，在這一點上與圖1的液壓增減壓機100不同，其他方面相同。因此，省略相同 部分的說明，對不同部分進行詳細說明。
[0072] 如圖6所示，液壓缸1的桿側壓力室1R通過管路C1R及C2R始終連接于桿側壓力 室2R。因此，來自供給源SR的工作油不會僅流入到桿側壓力室1R，當來自供給源SR的工 作油流入到桿側壓力室1R時，在桿側壓力室2R中也必定會流入來自供給源SR的工作油。 并且，桿側壓力室1R內的工作油也不會全部到達供給處SD，當桿側壓力室1R內的工作油到 達供給處SD時，在桿側壓力室2R中也必定流入來自桿側壓力室1R的工作油。
[0073] 根據該結構，液壓增減壓機100B無法將桿側壓力室1R單獨選作輸入用壓力室或 輸出用壓力室，因此與液壓增減壓機100相比，能夠實現的壓力轉換比的個數減少。然而， 當使用限定個數的壓力轉換比時，液壓增減壓機100B能夠通過比液壓增減壓機100更簡單 的結構來實現與液壓增減壓機1〇〇相等的運動。
[0074] 另外，在圖6中，采用將桿側壓力室1R始終連接于桿側壓力室2R的結構，但代替 該結構，也可以采用將桿側壓力室1R始終連接于1個或多個其他壓力室的結構。并且，還 可以采用將頭側壓力室1H、2H或桿側壓力室2R中的任意一個始終連接于1個或多個其他 壓力室的結構，來代替將桿側壓力室1R始終連接于桿側壓力室2R。
[0075] 接著，參考圖7對液壓增減壓機100能夠實現的壓力轉換比進行說明。另外，圖7A 是表示圖1所示的液壓增減壓機100的液壓缸1、2及活塞桿3的放大圖，圖7B是表示液壓 缸1、2的詳細內容的規(guī)格表。并且，圖7C是表示液壓增減壓機100能夠實現的壓力轉換比 的詳細內容的表，圖7D是表示圖7C中的壓力轉換比與其級的關系的曲線圖。
[0076] 如圖7B所示，頭側壓力室1H的受壓面積為桿側壓力室1R的受壓面積的約2. 0倍。 并且，桿側壓力室2R的受壓面積為桿側壓力室1R的受壓面積的約1. 7倍，頭側壓力室2H的 受壓面積為桿側壓力室1R的受壓面積的約3. 3倍。另外，桿側壓力室1R的受壓面積為從 頭側壓力室1H的表面積減去活塞桿3的截面積后的面積（圓環(huán)部分的面積）。同樣地，桿 側壓力室2R的受壓面積為從頭側壓力室2H的表面積減去活塞桿3的截面積后的面積（圓 環(huán)部分的面積）。
[0077] 在這種條件下，如圖7C所示，當使活塞1P、2P向左方向移動時，液壓增減壓機100 能夠設定-5級至+5級的包含0級在內的總計11級的壓力轉換比。同樣地，當使活塞1P、 2P向右方向移動時，液壓增減壓機100也能夠實現_5級至+5級的包含0級在內的總計11 級的壓力轉換比。另外，以正值表示的級表示增壓時的級，以負值表示的級表示減壓時的級 數，0級表示將輸入輸出直連時的級。因此，圖7C表示液壓增減壓機100在左右移動方向的 每一方向上具有用于增壓的5個級、用于減壓的5個級及用于將輸入輸出直連的1個級。
[0078] 并且，圖7C表示例如當輸入用壓力室選擇桿側壓力室1R且輸出用壓力室選擇頭 側壓力室1H時可以實現活塞移動方向為左時的-5級的壓力轉換比（0. 490)。并且，圖7C 表示例如當輸入用壓力室選擇桿側壓力室2R且輸出用壓力室選擇頭側壓力室2H時可以實 現活塞移動方向為右時的-5級的壓力轉換比（0. 510)。
[0079] 并且，圖7C表示活塞的左右移動方向上的對應級各自的壓力轉換比變?yōu)橄嗟鹊?特性。例如，活塞移動方向為左時的-3級的壓力轉換比（0.745)變?yōu)榕c活塞移動方向為右 時的對應級即-3級的壓力轉換比（0.746)相等。該特性在確保即使在將活塞移動方向左 右切換時仍可以持續(xù)供給所希望的輸出壓這方面是必要的。
[0080] 圖7D是用于進一步通俗易懂地表示活塞的左右移動方向上的對應級各自的壓力 轉換比變?yōu)橄嗟鹊奶匦缘膱D，實線的變化表示活塞移動方向為右時的壓力轉換比的變化， 點線的變化表示活塞移動方向為左時的壓力轉換比的變化。如圖7D所示，活塞的左右移動 方向上的對應級各自的壓力轉換比設定為維持相等的同時隨著級的上升而增大。
[0081] 并且，在圖7中，設定為11級這一奇數級數，但也可以設定為偶數級數。此時，可 以通過省略將輸入輸出直連時的級即0級來實現偶數級數。
[0082] 接著，參考圖8對壓力轉換比的優(yōu)選分布進行說明。另外，圖8是用于說明具有用 于增壓的3個級、用于減壓的3個級及用于將輸入輸出直連的1個級的液壓增減壓機100 中的壓力轉換比的優(yōu)選分布的圖。并且，圖8是表示作為壓力轉換比的優(yōu)選分布有等差型 及等比型的情況。另外，壓力轉換比的分布設定為，在活塞的左右移動方向的每一個方向上 成為相等分布。
[0083] 等差型是指使壓力轉換比以相鄰2個級的壓力轉換比之差分別變?yōu)橄嗟鹊姆绞?分布的方式，壓力轉換比的排列形成等差數例。另外，附圖中的"a"相當于公差。
[0084] 并且，等比型是指使壓力轉換比以相鄰2個級的壓力轉換比之比分別變?yōu)橄嗟鹊?方式分布的方式，壓力轉換比的排列形成等比數例。另外，附圖中的"e"相當于公比。
[0085] 無論采用等差型及等比型中的哪一種，設計人員都是在最初決定最大壓力轉換比 與最小壓力轉換比。而且，設計人員在決定設定于最大壓力轉換比與最小壓力轉換比之間 的級的個數之后，決定公差a或公比e，由此決定液壓增減壓機100中的壓力轉換比的分布。
[0086] 接著，參考圖9對實現壓力轉換比的排列時所需的各壓力室的受壓面積之間的關 系進行說明。
[0087] F9A表示使用圖1說明的、能夠作為輸入用壓力室或輸出用壓力室而采用的壓力 室有4個室時（以下設為"四室型"）的、各壓力室的受壓面積之間的關系。
[0088] 在四室型中，以2個液壓缸中頭側受壓面積較小的液壓缸的頭側受壓面積大于另 一個液壓缸中的頭側受壓面積與桿側受壓面積之差的方式，決定各壓力室的受壓面積。
[0089] 具體而言，以頭側受壓面積較小的液壓缸1的頭側受壓面積SA大于液壓缸2中的 頭側受壓面積S D與桿側受壓面積S。之差的方式，即滿SsA> (sD-s。）的關系的方式，決定 液壓缸1、2的缸內徑及活塞桿3的桿徑。
[0090] F9B表示使用圖5說明的、能夠作為輸入用壓力室或輸出用壓力室而采用的壓力 室有3個室時（以下設為"三室型"）的、各壓力室的受壓面積之間的關系。
[0091] 在三室型中，當使活塞沿某一方向運動時，成為輸入用壓力室的壓力室有2個室 (設為壓力室α及壓力室 Y)，當使活塞沿其相反方向運動時成為輸入用壓力室的壓力室 有1個室（設為壓力室S)，此時，壓力室α的受壓面積S a、壓力室Υ的受壓面積SY及壓 力室S的受壓面積Ss的關系成為S s > Sa且58 > SY。
[0092] 具體而言，在F9B中，以當使活塞1P、2P向右方向運動時成為輸入用壓力室的液壓 缸1的頭側壓力室1H(相當于壓力室a)的受壓面積S A(相當于受壓面積Sa)及液壓缸2 的桿側壓力室2R(相當于壓力室Y)的受壓面積S c(相當于受壓面積SY)中的任意一個均 小于成為輸出用壓力室的液壓缸2的頭側壓力室2H(相當于壓力室δ)的頭側受壓面積 SD(相當于受壓面積Ss)的方式，即滿足SD > SA且SD > S。的關系的方式，決定液壓缸1、2 的缸內徑及活塞桿3的桿徑。
[0093] F9C表示在四室型中代替如F9A使2個液壓缸的2個桿側壓力室對置配置而將2 個桿側壓力室并列配置時（以下設為"雙缸并進型"）的、各壓力室的受壓面積之間的關系。 另外，活塞1P和活塞2P經由活塞桿3a連結，在液壓缸1、2各自的內部沿附圖的上下方向 一體地并進。
[0094] 在雙缸并進型中，以2個液壓缸中頭側受壓面積較小的液壓缸的桿側受壓面積大 于另一個液壓缸中的頭側受壓面積與桿側受壓面積之差的方式，決定各壓力室的受壓面 積。
[0095] 具體而言，以頭側受壓面積較小的液壓缸1的桿側受壓面積SB大于液壓缸2中的 頭側受壓面積S D與桿側受壓面積S。之差的方式，即滿足&> (SD_S。）的關系的方式，決定 液壓缸1、2的缸內徑及活塞桿3的桿徑。
[0096] 接著，參考圖10對液壓驅動器的另一結構例進行說明。另外，圖10是表示液壓驅 動器的另一結構例的剖視圖。
[0097] F10A表示能夠代替液壓增減壓機100、100A、100B各自中的液壓驅動器、即液壓缸 1、2及活塞桿3的組合而采用的液壓缸la的結構例。
[0098] 液壓缸la為流體壓缸的一例，具有3級圓筒狀的外形，在其內部將3級圓柱狀的 活塞IPa容納為能夠沿附圖的左右方向滑動。在液壓缸la的內壁與活塞IPa之間形成有 4個壓力室P1?P4,4個壓力室P1?P4分別經由流動控制閥而與供給源SR、供給處SD及 工作油罐中的1個選擇性連通。
[0099] 同樣地，F10B表示能夠代替液壓增減壓機100、100A、100B各自中的液壓驅動器而 采用的液壓缸lb的結構例。
[0100] 液壓缸lb為流體壓缸的一例，具有5級圓筒狀的外形，在其內部將5級圓柱狀的 活塞lPb容納為能夠沿附圖的左右方向滑動。在液壓缸lb的內壁與活塞lPb之間形成有 6個壓力室P1?P6,6個壓力室P1?P6分別經由流動控制閥而與供給源SR、供給處SD及 工作油罐中的1個選擇性連通。另外，流動控制閥優(yōu)選以分別對應6個壓力室P1?P6的 方式準備6個。
[0101] 同樣地，F10C表示能夠代替液壓增減壓機100、100A、100B各自中的液壓驅動器而 采用的液壓驅動器的結構例。
[0102] F10C的液壓驅動器由3個液壓缸Icl、lc2、lc3及活塞桿3c構成。
[0103] 液壓缸lcl為流體壓缸的一例，具有將圓柱狀的頭側壓力室P1和圓筒狀的桿側壓 力室P2隔開的圓柱狀的活塞lPcl。并且，液壓缸lc2為流體壓缸的一例，具有將圓柱狀的 頭側壓力室P3和圓筒狀的桿側壓力室P4隔開的圓柱狀的活塞1Pc2。并且，液壓缸lc3為 流體壓缸的一例，具有將圓柱狀的頭側壓力室P5和圓筒狀的桿側壓力室P6隔開的圓柱狀 的活塞1Pc3。
[0104] 活塞1Pc1、1Pc2及1Pc3經由活塞桿3c相互連結，分別在液壓缸lcl、lc2及l(fā)c3 的內部一體地滑動。6個壓力室P1?P6分別經由流動控制閥而與供給源SR、供給處SD及 工作油罐中的1個選擇性連通。另外，流動控制閥優(yōu)選以分別對應6個壓力室P1?P6的 方式準備6個。并且，也可以利用共用的流動控制閥控制壓力室P1和壓力室P5,且利用共 用的流動控制閥控制壓力室P2和壓力室P6。此時，實際上成為與F9C所示的液壓增減壓機 相同的結構。
[0105] 根據以上結構，液壓增減壓機100、100AU00B從1個流體壓缸或多個聯動的流體 壓缸中的多個壓力室可切換地選擇輸入用壓力室及輸出用壓力室。而且，通過控制裝置5 控制流動控制閥，并使所選擇的輸入用壓力室和供給源SR連通，且使所選擇的輸出用壓力 室和供給處SD連通。其結果，能夠向供給處SD持續(xù)供給包含高于輸入壓的壓力及低于輸 入壓的壓力的輸出壓。并且，液壓增減壓機100、100A、100B能夠通過使用液壓缸1、2而實 現小型化，并且，與使用減壓閥調節(jié)輸出壓的情況相比，能夠提高能源效率及可控性。
[0106] 并且，液壓增減壓機100、100A、100B能夠通過輸入輸出直連切換閥向供給處SD持 續(xù)供給與輸入壓相等的輸出壓。
[0107] 并且，液壓增減壓機100、100A、100B準備多種作為輸入用壓力室而采用的至少1 個壓力室與作為輸出用壓力室而采用的至少1個壓力室的組合。由此，能夠可切換地準備 多級壓力轉換比。其結果，即使在供給源SR中的壓力（輸入壓）和供給處SD所需要的壓 力（輸出壓）不同的情況下，液壓增減壓機100、100A、100B也能夠供給供給處（供給目的 地）SD所需要的輸出壓。
[0108] 接著，參考圖11對本發(fā)明的實施例所涉及的、作為搭載液壓增減壓機100的施工 機械的挖土機50進行說明。另外，圖11是挖土機50的概要側視圖。挖土機50具備蓄能 器21，所述蓄能器能夠將動臂14等工作體的位能轉換成流體壓能而回收，且將所回收的流 體壓能用于工作體的驅動。
[0109] 如圖11所示，在挖土機50的下部行走體11上經由回轉機構12搭載有上部回轉 體13。
[0110] 在上部回轉體13上安裝有動臂14,在動臂14的前端安裝有斗桿15,在斗桿15的 前端安裝有鏟斗16。動臂14、斗桿15及鏟斗16構成挖掘裝置，分別通過動臂缸17、斗桿 缸18及鏟斗缸19液壓驅動。并且，基于動臂缸17的動臂14的液壓驅動通過輔助缸20得 到輔助。此時，將輔助缸20的輔助對象即動臂缸17稱為主缸。另外，主缸也可以為斗桿缸 18等其他液壓缸。即，輔助缸20也可以輔助斗桿15等其他工作體的液壓驅動。
[0111] 并且，在上部回轉體13上，在其前部設有駕駛室10,在其后部搭載有作為驅動源 的引擎（未圖示）。并且，在上部回轉體13上搭載有通過引擎驅動的液壓泵（未圖示）和 控制液壓泵所吐出的工作油的流動的控制閥（未圖示）。控制閥控制在動臂缸17、斗桿缸 18、鏟斗缸19等各種液壓驅動器中流入流出的工作油的流動。
[0112] 另外，在上部回轉體13上搭載有蓄能器21，所述蓄能器能夠將動臂14的位能作 為液壓能而回收，且將所回收的液壓能用于輔助缸20的驅動。蓄能器21經由液壓增減壓 機100連接于輔助缸20。具體而言，蓄能器21接受動臂14下降時從輔助缸20流出的工作 油，并在動臂14上升時將其所接受的工作油朝向輔助缸20吐出。
[0113] 接著，參考圖12對搭載于挖土機50的液壓增減壓機100的動作進行說明。另外， 圖12是搭載于挖土機50的液壓增減壓機100的液壓回路圖。圖12的液壓回路圖中，其大 部分與圖1的液壓回路圖相同，因此省略相同部分的說明，對不同部分進行詳細說明。
[0114] 在圖12中，在液壓增減壓機100的輸入連接有作為輸入壓的供給源的蓄能器21， 在其輸出經由減壓閥25連接有作為輸出壓的供給處的輔助缸20的頭側壓力室。另外，輔 助缸20的桿側壓力室經由管路C4及管路C3連接于工作油罐。并且，輔助缸20的頭側壓 力室為動臂14上升時其體積增大的壓力室，輔助缸20的桿側壓力室為動臂14上升時其體 積減小的壓力室。
[0115] 姿勢狀態(tài)檢測裝置22為用于檢測挖土機50的姿勢狀態(tài)的裝置。姿勢狀態(tài)檢測裝 置22例如包含檢測動臂缸17、斗桿缸18、鏟斗缸19及輔助缸20各自的行程量（從基準位 置的移動距離）的缸行程傳感器，對控制裝置5輸出其檢測值。并且，姿勢狀態(tài)檢測裝置22 也可以包含檢測挖土機50相對于水平面的傾斜度的傾斜傳感器，還可以包含檢測各種液 壓缸內的工作油的壓力的壓力傳感器。
[0116] 蓄能器狀態(tài)檢測裝置23為用于檢測蓄能器21的狀態(tài)的裝置，例如為用于檢測蓄 能器21中的工作油的壓力的壓力傳感器，對控制裝置5輸出其檢測值。
[0117] 操作狀態(tài)檢測裝置24為用于檢測挖掘裝置的操作狀態(tài)的裝置。操作狀態(tài)檢測裝 置24例如為檢測用于操作各種工作體的操縱桿的操作方向及操作量的操縱桿操作量檢測 裝置，對控制裝置5輸出其檢測結果。
[0118] 減壓閥25用于將液壓增減壓機100的輸出壓適當減壓來調整下降時輔助目標推 力，通過控制裝置5控制。另外，控制裝置5也可以檢測輔助缸20的頭側壓力室的壓力并 基于該檢測值反饋控制減壓閥25。并且，減壓閥25也可以為比例減壓閥。
[0119] 接著，參考圖13對搭載于挖土機50的液壓增減壓機100根據動臂操作桿的操作 決定壓力轉換比的級的處理（以下設為"級決定處理"）進行說明。另外，圖13是表示級決 定處理的流程的流程圖，當操作動臂操作桿時，控制裝置5以規(guī)定周期反復執(zhí)行該級決定 處理。
[0120] 最初，控制裝置5獲取與挖掘裝置的操作狀態(tài)相關的信息（步驟S1)。具體而言， 控制裝置5基于操作狀態(tài)檢測裝置24的輸出來檢測各種操縱桿的操作方向及操作量。
[0121] 之后，控制裝置5獲取與挖土機50的姿勢狀態(tài)相關的信息（步驟S2)。具體而言， 控制裝置5基于姿勢狀態(tài)檢測裝置22的輸出來檢測挖土機50相對于水平面的斜度及挖掘 裝置的姿勢。
[0122] 之后，控制裝置5基于挖掘裝置的操作狀態(tài)及挖土機50的姿勢狀態(tài)決定輔助目標 推力（步驟S3)。具體而言，控制裝置5基于動臂操作桿的操作方向、斗桿15和鏟斗16的 操作的有無、動臂缸17、斗桿缸18及鏟斗缸19的行程量、及挖土機50相對于水平面的傾斜 度等決定輔助目標推力。
[0123] 更具體而言，當斗桿15和鏟斗16未被操作且挖土機50位于水平面上時，將使挖 掘裝置下降時的下降時輔助目標推力設定為與用于使挖掘裝置靜止所需的推力即負載靜 止保持推力相等的值。嚴格的講設定為稍微低于負載靜止保持推力的值。并且，將使挖掘 裝置上升時的上升時輔助目標推力設定為比負載靜止保持推力低規(guī)定值的值。另外，負載 靜止保持推力為根據挖掘裝置的姿勢等預先設定的值。
[0124] 之后，控制裝置5獲取與蓄能器21的狀態(tài)相關的信息（步驟S4)。具體而言，控制 裝置5基于蓄能器狀態(tài)檢測裝置23的輸出來獲取蓄能器21中的工作油的壓力。
[0125] 之后，控制裝置5基于已獲取的與挖掘裝置的操作狀態(tài)相關的信息決定挖掘裝置 的操作方向（步驟S5)。具體而言，控制裝置5例如判定動臂操作桿的操作方向。
[0126] 當判定動臂操作桿的操作方向即挖掘裝置的操作方向為提升方向時（步驟S5的 提升方向），控制裝置5將表示壓力轉換比的級的參數N的值設定為最低級（例如-4級） (步驟S6)。
[0127] 之后，控制裝置5將在壓力轉換比設為N級時的值的情況下能夠由液壓增減壓機 100供給的輸出壓所產生的推力作為可輸出推力來計算，并判定該可輸出推力是否超過上 升時輔助目標推力（步驟S7)。
[0128] 另外，可輸出推力例如作為蓄能器21中的工作油的壓力乘以N級時的壓力轉換比 和輔助缸20的頭側受壓面積的值來計算。
[0129] 當判定為可輸出推力為上升時輔助目標推力以下時（步驟S7的"否"），控制裝置 5對參數N的值加上值"1"（步驟S8)。之后，控制裝置5再次執(zhí)行步驟S7的處理。即，在 計算可輸出推力之后，判定該重新計算的可輸出推力是否超過上升時輔助目標推力。
[0130] 如此，控制裝置5每提升1級的同時反復進行步驟S7的處理，直至可輸出推力超 過上升時輔助目標推力為止。
[0131] 當判定可輸出推力超過上升時輔助目標推力時（步驟S7的"是"），控制裝置5將 此時的參數N的值所表示的級決定為實際采用的級（步驟S9)，并使液壓增減壓機100以按 N級時的壓力轉換比生成輸出壓的方式動作。
[0132] 另一方面，當判定動臂操作桿的操作方向即挖掘裝置的操作方向為降下方向時 (步驟S5的降下方向），控制裝置5將表示壓力轉換比的級的參數N的值設定為最高級（例 如+4級）（步驟S10)。
[0133] 之后，控制裝置5計算在將壓力轉換比設為N級時的值的情況下的可輸出推力，并 判定該可輸出推力是否低于下降時輔助目標推力（步驟S11)。
[0134] 當判定可輸出推力為下降時輔助目標推力以上時（步驟S11的"否")，控制裝置5 從參數N的值減去值"1"（步驟S12)。之后，控制裝置5再次執(zhí)行步驟S11的處理。即，在 重新計算可輸出推力之后，判定該重新計算的可輸出推力是否低于下降時輔助目標推力。
[0135] 如此，控制裝置5每降下1級的同時反復進行步驟S11的處理，直至可輸出推力低 于下降時輔助目標推力為止。
[0136] 當判定可輸出推力低于下降時輔助目標推力時（步驟S11的"是")，控制裝置5將 此時的參數N的值所表示的級決定為實際采用的級（步驟S9)，并使液壓增減壓機100以按 N級時的壓力轉換比生成輸出壓的方式動作。
[0137] 接著，參考圖14及圖15,對輔助缸20的行程量、液壓增減壓機100的輸入壓及輸 出壓、各推力、液壓增減壓機100的采用級之間的對應關系進行說明。另外，圖14是表示動 臂降下操作時的對應關系的圖，圖15是表示動臂提升操作時的對應關系的圖。并且，圖14 及圖15均表示斗桿15和鏟斗16未被操作且挖土機50位于水平面上時的對應關系。
[0138] 并且，關于在橫軸上配置的輔助缸20的行程量，將輔助缸20最收縮的狀態(tài)（動臂 14最下降的狀態(tài)）表示為0 [% ]，將輔助缸20最伸長的狀態(tài)（動臂14最上升的狀態(tài)）表 示為 100[% ]。
[0139] 并且，附圖中的細實線所示的變化表示蓄能器21中的工作油的壓力的變化，粗實 線所示的變化表示直連時（〇級時）的可輸出推力（輸出壓X受壓面積）的變化。另外， 直連時的輸出壓相當于輸入壓即蓄能器壓力。并且，蓄能器壓力與輔助缸20的行程量成大 致反比例的關系，隨著行程量的增大而減小。并且，粗虛線、粗單點劃線、粗雙點劃線、粗點 線所示的變化分別表示-1級時、-2級時、-3級時、-4級時的可輸出推力的變化。并且，細 虛線、細單點劃線、細雙點劃線、細點線所示的變化分別表示+1級時、+2級時、+3級時、+4 級時的可輸出推力的變化。
[0140] 另外，與橫軸平行地延伸的灰色實線所示的變化表示負載靜止保持推力的變化。 另外，負載靜止保持推力實際上并不恒定，在此，為方便起見，與輔助缸20的行程量無關 地，即與動臂14的姿勢無關地記載為恒定。并且，與橫軸平行地延伸的灰色點線所示的變 化表示下降時輔助目標推力的變化，表示下降時輔助目標推力變化至稍微低于負載靜止保 持推力的水平的情況。并且，鋸齒狀的灰色實線所示的變化表示由基于通過級決定處理決 定采用級的液壓增減壓機100的輸出壓假想設定的推力的變化。另外，曲線圖區(qū)域的上部 所示的級的值表示采用級與輔助缸20的行程量的關系，例如表示行程量為50[% ]時采 用-1級的情況。
[0141] 控制裝置5利用圖14所示的對應關系來決定動臂降下操作時所采用的級。具體 而言，控制裝置5首先導出由輔助缸20的當前行程量（例如80[% ])和表示最高級即+4 級時的可輸出推力的變化的細點線特定的、+4級時的可輸出推力（275[N])。而且，控制裝 置5判定所導出的可輸出推力（275[N])高于下降時輔助目標推力（199[N])。
[0142] 之后，控制裝置5與上述同樣地依次導出+3級時的可輸出推力（240[N])、+2級時 的可輸出推力（205[N])。無論在哪一種情況下，控制裝置5都會判定所導出的可輸出推力 高于下降時輔助目標推力（199[N])。
[0143] 之后，控制裝置5導出其次高的級即+1級時的可輸出推力（175[N])。此時，控制 裝置5判定所導出的可輸出推力（175[N])為下降時輔助目標推力（199[N])以下。而且， 控制裝置5將此時的+1級確定為實際采用的級。
[0144] 如此，控制裝置5決定適當級，以防止動臂14因由輔助缸20產生的上升推力而停 止下降或者轉變?yōu)樯仙耐瑫r，使動臂14順暢下降。
[0145] 并且，在動臂降下操作時，從輔助缸20的頭側壓力室流出的工作油經由管路C2流 入到輸出用壓力室，從輸入用壓力室流出的工作油經由管路C1流入到蓄能器21。如圖14 所示，液壓增減壓機100根據輔助缸20的行程量的減少來改變壓力轉換比（級），并使蓄能 器21中的工作油的壓力即液壓增減壓機100的輸入中的壓力緩慢增大。這是為了能夠將 工作油壓入到內部的壓力緩慢增大的蓄能器21。此時，通過由控制裝置5控制的減壓閥25 適當地調整輔助缸20的頭側壓力室中的工作油的壓力，由此如圖14的鋸齒狀的灰色實線 所示，將由輔助缸20的頭側壓力室中的工作油的壓力產生的推力，即由液壓增減壓機100 的輸出壓產生的推力維持在規(guī)定范圍內。
[0146] 并且，控制裝置5利用圖15所示的對應關系來決定動臂提升操作時所采用的級。 具體而言，控制裝置5首先導出由輔助缸20的當前行程量（例如50[% ])和表示最低級 即-4級時的可輸出推力的變化的粗點線特定的、-4級時的可輸出推力（125[N])。而且，控 制裝置5判定所導出的可輸出推力（125[N])為上升時輔助目標推力（170[N])以下。
[0147] 之后，控制裝置5與上述同樣地依次導出-3級時的可輸出推力（145[N])、_2級時 的可輸出推力（165[N])。無論在哪一種情況下，控制裝置5都會判定所導出的可輸出推力 為上升時輔助目標推力（170[N])以下。
[0148] 之后，控制裝置5導出其次高的級即-1級時的可輸出推力（190[N])。此時，控制 裝置5判定所導出的可輸出推力（190[N])超過上升時輔助目標推力（170[N])。而且，控制 裝置5將此時的-1級決定為實際采用的級。
[0149] 如此，控制裝置5決定適當級，以防止由輔助缸20產生的上升推力過度不足，并輔 助基于動臂缸17的動臂14的上升而使動臂14順暢地上升。
[0150] 并且，在動臂提升操作時，從蓄能器21流出的工作油經由管路C1流入到輸入用壓 力室，從輸出用壓力室流出的工作油經由管路C2流入到輔助缸20的頭側壓力室。如圖15 所示，液壓增減壓機100根據輔助缸20的行程量的增加改變壓力轉換比（級），并通過由控 制裝置5控制的減壓閥25適當調整輔助缸20的頭側壓力室中的工作油的壓力，由此如圖 15的鋸齒狀的灰色實線所示，將由輔助缸20的頭側壓力室中的工作油的壓力產生的推力， 即由液壓增減壓機100的輸出壓產生的推力維持在規(guī)定范圍內。此時，蓄能器21中的工作 油的壓力即液壓增減壓機100的輸入壓緩慢減少。這是因為蓄能器21內的工作油被排出。
[0151] 另外，控制裝置5也可以通過將輔助缸20的行程量與采用級預先建立對應而進 行存儲，從而無需單獨計算各級的可輸出推力，即可基于輔助缸20的行程量直接決定采用 級。
[0152] 并且，在本實施例中，如圖14及圖15所示，除輔助目標推力的設定以外，在動臂提 升操作時和動臂降下操作時控制裝置5利用相同的對應關系，但也可以利用不同的對應關 系。
[0153] 接著，參考圖16對斗桿15和鏟斗16未被操作時或者挖土機50相對于水平面傾 斜時的、輔助缸20的行程量、液壓增減壓機100的輸入壓及輸出壓、及液壓增減壓機100的 采用級之間的對應關系進行說明。另外，圖16所示的對應關系使用設定為隨著輔助缸20 的行程量的增加而減少的負載靜止保持推力，在這一點上與圖14及圖15所示的對應關系 不同。并且，除輔助目標推力的設定以外，在動臂提升操作時及動臂降下操作時這兩種情況 下利用圖16所示的對應關系，例如在提升動臂的同時關閉斗桿的復合動作、降下動臂的同 時打開斗桿的復合動作、及前傾姿勢的挖土機50使動臂上下移動的動作等中利用。
[0154] 在圖16所示的對應關系中，控制裝置5也決定適當級，以防止在動臂降下操作時 動臂14因由輔助缸20產生的上升推力而停止下降或者轉變?yōu)樯仙?，并使動?4順暢下 降。并且，控制裝置5決定適當級，以防止在動臂提升操作時由輔助缸20產生的上升推力 過度不足，并輔助基于動臂缸17的動臂14的上升而使動臂14順暢上升。
[0155] 根據以上結構，液壓增減壓機100能夠更靈活地控制壓入到輔助缸20內的工作油 的壓力，且能夠更靈活地控制輔助缸20的運動、及挖掘裝置的運動。即，能夠提高挖掘裝置 的操作性及蓄能器21所回收的液壓能的利用效率。
[0156] 并且，液壓增減壓機100能夠更靈活地控制壓入到蓄能器21內的工作油的壓力， 且能夠更靈活地控制挖掘裝置的位能基于蓄能器21的回收。即，能夠提高基于蓄能器21 的位能的回收效率。
[0157] 接著，參考圖17對輔助缸的另一結構例20A進行說明。另外，圖17是表示包含輔 助缸20A的動臂缸17的剖視圖，表示輔助缸20A形成于作為輔助對象即主缸的動臂缸17 的活塞桿內的狀態(tài)。
[0158] 輔助缸20A具有工作油流入流出的1個端口，該端口連接于液壓增減壓機100的 輸出。另外，動臂缸17的頭側壓力室及桿側壓力室分別連接于未圖示的流量控制閥，能夠 接受未圖示的液壓泵所吐出的工作油，并且，能夠朝向工作油罐排出工作油。另外，液壓增 減壓機100的輸入連接于蓄能器21。
[0159] 在這種結構中，液壓增減壓機100也能夠更靈活地控制壓入到輔助缸20A內的工 作油的壓力，且能夠更靈活地控制輔助缸20A的運動、及挖掘裝置的運動。即，能夠提高挖 掘裝置的操作性及蓄能器21所回收的液壓能的利用效率。
[0160] 并且，液壓增減壓機100能夠更靈活地控制壓入到蓄能器21內的工作油的壓力， 且能夠更靈活地控制挖掘裝置的位能基于蓄能器21的吸收。即，能夠提高基于蓄能器21 的位能的回收效率。
[0161] 以上，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了詳細說明，但本發(fā)明并不限于上述實施例，在 不脫離本發(fā)明范圍的情況下能夠對上述實施例施加各種變形及替換。
[0162] 例如，在上述實施例中，工作油也可以用空氣、水等其他流體來替換。
[0163] 并且，在上述實施例中，輔助缸20安裝成與動臂缸17的前方平行，但也可以安裝 成與動臂缸17的側方或后方平行。并且，輔助缸20還可以在動臂缸17的前方、側方或后 方安裝成相對于動臂缸17傾斜。
[0164] 并且，輔助缸20還可以安裝于動臂14的后方，即相對于安裝于動臂14的前方的 動臂缸17安裝于動臂14的相反側。此時，輔助缸20隨著動臂14的下降而伸長，隨著動臂 14的上升而收縮。為此，輔助缸20的桿側壓力室連接于液壓增減壓機100的輸出用壓力 室，輔助缸20的頭側壓力室連接于工作油罐。
[0165] 并且，液壓增減壓機100也可以搭載于具有能夠將工作體的位能作為流體壓能而 回收的蓄能器及能夠利用蓄能器的流體壓能驅動工作體的流體壓驅動器的液壓升降機、液 壓起重機等其他施工機械。
[0166] 并且，本申請主張基于2012年3月23日申請的日本專利申請2012-068369號及 日本專利申請2012-068370號的優(yōu)先權，并將這些日本專利申請的全部內容通過參考援用 于本申請中。
[0167] 符號說明
[0168] l、la、lb、lcl ?lc3、2_ 液壓缸，1H、2H_ 頭側壓力室，lP、lPa、lPb、lPcl?lPc3、 2P-活塞，1R、2R-桿側壓力室，3、3a、3c-活塞桿，4R、4L、4C-非接觸式傳感器，5-控制裝置， 6H、6R、7R、7H-流動控制閥，8-輸入輸出直連切換閥，10-駕駛室，11-下部行走體，12-回轉 機構，13-上部回轉體，14-動臂，15-斗桿，16-鏟斗，17-動臂缸，18-斗桿缸，19-鏟斗缸， 20、20A-輔助缸，21-蓄能器，22-姿勢狀態(tài)檢測裝置，23-蓄能器狀態(tài)檢測裝置，24-操作狀 態(tài)檢測裝置，25-減壓閥，50-挖土機，100、100A、100B-液壓增減壓機。
【權利要求】
1. 一種流體壓增減壓機，能夠連續(xù)供給輸出壓，其具備： 控制裝置，從1個流體壓缸或多個聯動的流體壓缸中的多個壓力室可切換地選擇適用 輸入壓的至少1個輸入用壓力室、及生成包含高于輸入壓的壓力及低于輸入壓的壓力的輸 出壓的至少1個輸出用壓力室；及 流動控制閥，使所述輸入用壓力室和輸入連通且使所述輸出用壓力室和輸出連通。
2. 根據權利要求1所述的流體壓增減壓機，其中， 所述流體壓增減壓機具備能夠將所述輸入和所述輸出直連的輸入輸出直連切換閥。
3. 根據權利要求1所述的流體壓增減壓機，其中， 輸出壓相對于輸入壓之比即壓力轉換比被設定為多個級， 在所述多個級的每一級下的壓力轉換比的排列形成等差數列或等比數列。
4. 根據權利要求1所述的流體壓增減壓機，其中， 所述流體壓增減壓機具備活塞位置檢測部，所述活塞位置檢測部檢測所述1個流體壓 缸或多個聯動的流體壓缸中的活塞的位置。
5. 根據權利要求1所述的流體壓增減壓機，其中， 所述多個聯動的流體壓缸具有使各自的活塞一體地移動的共用桿。
6. -種施工機械，其具備： 主缸,驅動工作體； 輔助缸，輔助所述主缸； 蓄能器，能夠將所述工作體的位能作為流體壓能而回收，且將所回收的流體壓能用于 所述輔助缸的驅動；及 流體壓增減壓機，具備控制裝置及流動控制閥，所述控制裝置從1個流體壓缸或多個 聯動的流體壓缸中的多個壓力室可切換地選擇適用輸入壓的至少1個輸入用壓力室、及生 成包含高于輸入壓的輸出壓及低于輸入壓的輸出壓的輸出壓的至少1個輸出用壓力室，所 述流動控制閥使所述輸入用壓力室和輸入連通且使所述輸出用壓力室和輸出連通， 所述流體壓增減壓機將所述蓄能器作為輸入，且將所述輔助缸作為輸出。
7. 根據權利要求6所述的施工機械，其中， 所述輔助缸形成于所述主缸的活塞桿內。
【文檔編號】F15B3/00GK104093979SQ201380006334
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2013年2月6日 優(yōu)先權日:2012年3月23日
【發(fā)明者】塚根浩一郎 申請人:住友重機械工業(yè)株式會社