JP2000087864A - 液圧ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動機への電力供給回路に介設されたリレー
の接点が溶着したときに、それを瞬時に知ることができ
る電動機の駆動装置を備えた液圧ユニットを提供する。 【解決手段】 液圧ユニットＦＵの電動機３への電力供
給回路Ｌ１、Ｌ２に、第１、第２の２個のリレー１０、
１５の接点１０Ｓ、１５Ｓを直列に介設するとともに、
第１のリレー１０、第２のリレー１５のコイル部１０
Ｃ、１５Ｃを作動させるための副回路Ｆ１、Ｆ２、Ｆ
３、Ｆ４に操作スイッチ１６とコンデンサ１７、１８お
よび抵抗器１９をしかもコンデンサ１７はコンデンサ１
８より容量を大きく設定して構成する。。したがって、
第１のリレー１０の接点１０Ｓは主回路Ｌ２の閉成がリ
レー１５の接点１５Ｓより早く、開成はリレー１５の接
点１５Ｓより遅く、したがって、リレー１５の接点１５
Ｓのみが電力供給のスイッチング機能を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動機の回転出力
によって液圧ポンプを回転作動させ液圧を発生させる液
圧ユニットに係り、特にその電動機の駆動装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の液圧ユニットにおける液圧ポン
プは液圧アクチュエータ（液圧シリンダ）等に液圧を供
給するもので、たとえば歯車形のポンプ、いわゆる歯車
ポンプが適用されるが、貯液タンク（油タンク）に内設
されるとともに、回転力を提供する電動機と一体的に組
み合わされている。このような液圧ユニットは通常液圧
発生機、いわゆる液圧パワーパッケージと称されて、重
量物の昇降車（フォークリフト）等に装備されている。
したがって、電動機も高負荷に耐え得る大電流用のもの
が使用される。本発明はこのような液圧ユニット等に使
用される電動機の駆動装置、とりわけ電動機への電力供
給回路の改良に関するものである。図２は従来における
このような液圧ユニット全体の構成を概略的に示すもの
である。

【０００３】図において１が液圧ポンプであって、その
入力軸１Ｓがカップリング２を介して電動機３の回転出
力軸３Ｓに連結されている。液圧ポンプ１は電動機３の
回転出力にて回転作動すると、貯液タンク７内の液体
（油）を吸入管４より吸入し、吐出管５より液圧アクチ
ュエータ（図示していない）等に供給する。液圧アクチ
ュエータからの戻り液は戻管６より貯液タンク７に帰還
される。貯液タンク７は戻管６から液体が循環されるの
で小容量形になっている。さて、このような液圧ポンプ
１を回転させるための電動機３への電力供給回路は、図
２に示すとおり主回路Ｌ１、Ｌ２と副回路Ｆ１、Ｆ２を
有して構成され、電源部８（バッテリないし交流電源）
からの電力を電動機３に供給する。すなわち、電源部８
と電動機３を接続する主回路Ｌ１、Ｌ２には、リレー１
０の接点１０Ｓが介設され、他方、副回路Ｆ１、Ｆ２に
は、前記リレー１０のコイル部１０Ｃと操作スイッチ９
が介設されている。主回路Ｌ１とＬ２、および副回路Ｆ
１とＦ２は接続部１１、１２を介して着脱可能になって
いる。この両接続部１１、１２までを含む一点鎖線の枠
内が液圧ユニットＦＵとして構成され、前述したとおり
液圧ポンプ１、電動機３、貯液タンク７、そしてリレー
１０などが一体的に組み合わされている。

【０００４】ところで、この電動機３に電力供給を行う
駆動装置は、電源部８から電動機３までの電力供給系に
単なる回路開閉スイッチが介設されているのではなく
て、図に示すとおりリレー１０が設けられ、このリレー
１０によって作動する接点１０Ｓが開閉スイッチとして
介設されている。これは、上述したとおりこの種液圧ポ
ンプ１が高圧出力を必要とし、そのために電動機３も高
トルクを出力できるものであって、回路には１００Ａ
（アンペア）から２００Ａの高電流が流れ、特に大出力
電動機の場合４００Ａの電流が流れる場合もあり、開閉
スイッチ自体を大形強力なものとする必要があるためで
ある。そこでこの開閉スイッチ機能をリレー１０の接点
１０Ｓで行わせ、このリレー１０の作動オンオフを電源
部８に接続させる副回路Ｆ１、Ｆ２に介設した小形な操
作スイッチ９にて行わせるようにしているのである。こ
の操作スイッチ９は図示例では、液圧ユニットＦＵに近
接した位置に介設した形を示しているが、液圧ユニット
ＦＵは液圧アクチュエータ（図示していない）等に近接
され、他方操作者（運転者）は液圧アクチュエータ位置
から離れて操作する場合が多いから、通常は両回路Ｌ
１、Ｆ１は伸長され、操作スイッチ９は液圧ユニットＦ
Ｕから離れた位置に配置される。

【０００５】図２に示す駆動装置によれば、操作スイッ
チ９のオンオフ操作によってリレー１０のコイル部１０
Ｃが作動し、接点１０Ｓが主回路Ｌ１、Ｌ２を閉成する
ことになる。この回路の閉成によって電動機３が回転駆
動されることになる。ところが、前述したとおり、この
電力供給回路Ｌ１、Ｌ２には１００Ａ〜２００Ａの高電
流が流れているため、特にスイッチング機構部（回路の
開閉部）で発熱およびアーク発生が起こり、スイッチ機
能を行う接点１０Ｓがこの発熱およびアーク発生で溶着
することがある。この溶着が起こると、操作スイッチ９
をオフ（開成）にしても、接点１０Ｓの回路Ｌ２は閉成
したままで、電動機３は回転駆動を続けることになる。
したがって、電動機３が焼け火災につながる恐れもある
し、電動機３の回転で液圧ポンプも作動し続け、液圧が
発生し続けられるので危険な場合も起こり得る。

【０００６】このようにリレー１０が１個の場合は、そ
の接点１０Ｓも１個で溶着する回数が多くなると寿命も
尽き、新規リレーに取り換える必要がある。そこでなる
べく寿命を長くする対策として図３に示される駆動装置
が提供されている。この図３に示す駆動装置は、２個の
リレー１０、１３のそれぞれの接点１０Ｓ、１３Ｓを回
路に直列に介設したものである。なお、１４は操作スイ
ッチ９と同一機能を有する操作スイッチである。このリ
レー１０、１３の接点１０Ｓ、１３Ｓを２個介設したこ
とにより、溶着の事態が生じるとしても個々のリレーの
接点１０Ｓおよび１３Ｓについては、その発生回数は理
論上１／２となり、駆動装置の寿命は２倍になるという
ものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】２個のリレーの各接点
を直列にして電力供給回路に介設する駆動装置において
は、たしかにリレーの接点を１個介設する駆動装置に比
して、理論的には溶着の発生回数は１／２に減少し寿命
が倍増することになるが、実際的には溶着の発生はどち
らのリレー１０、１３の接点１０Ｓ、１３Ｓにおいて発
生するか不明であり、必ずしも交互に両リレーの接点１
０Ｓ、１３Ｓにて溶着が発生するという保障もない。む
しろ一度溶着が発生すると、その側のリレーの接点に溶
着が続発する傾向にある。そして溶着したリレーを交換
しても他方のリレーの寿命がかなりきていたらまたすぐ
に溶着という事故が発生するということになる。しかも
最も大きな問題点は２個のリレー１０、１３の両接点１
０Ｓ、１３Ｓが同時に溶着した場合は、操作スイッチ１
４を開にして切断しても電動機３は回転をし続けること
になり、図２と同様な問題を有している。しかも、この
溶着の有無の判別はなかなかしにくく、液圧ユニットＦ
Ｕ、特に電動機３の駆動操作上問題であった。本発明は
このような問題点を解決する液圧ユニット、特にその電
動機の駆動装置を提供せんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明が提供する液圧ユ
ニット、特にその電動機の駆動装置は、上記問題を解決
するために、電力供給回路に第１、第２の２個のリレー
の接点を直列に介設するとともに、第１のリレーの接点
を第２のリレーの接点よりも先に回路を閉成させるため
の手段と、この第１のリレーの接点を第２のリレーの接
点より後に回路を開成させるための手段を設けたもので
ある。したがって、第２のリレーの接点にのみ電力供給
のスイッチング機能を行わせることになり、第１のリレ
ーの接点に溶着は発生しない。さらに本発明が提供する
液圧ユニット、特にその電動機の駆動装置は、両リレー
の接点の回路閉成により電動機に電力が供給されている
ことを確認できる確認機構を設けたもので、この確認機
構によって、たとえば操作スイッチを開にしても電動機
に電力が供給されていることが確認されると、このこと
によりリレーの接点の溶着が起きていることがわかる。
すなわち、溶着の有無を確認することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明による液圧ユニット、特に
その電動機の駆動装置は、その構成の概要が図１に示さ
れている。なお、図において図２、または図３における
符号と同一の符号で示される機器、部品は図２、図３の
機器、部品と同一の機能、作用を行うものであり詳細な
説明は省略する。１５はリレーで、その接点１５Ｓはリ
レー１０の接点１０Ｓと共働し、電動機３への電力供給
の主回路Ｌ１、Ｌ２において直列に介設されている。他
方、これら両リレー１０、１５のコイル部１０Ｃ、１５
Ｃを作動させるための電源部８との接続を行う副回路Ｆ
１、Ｆ２、そしてＦ３、Ｆ４が設けられている。特に副
回路Ｆ３は、電源部８に対して２連形の操作スイッチ１
６の一方側に接続され、副回路Ｆ１とは異なる回路とし
て液圧ユニットＦＵに接続されている。２１はその接続
部である。

【００１０】以上の構成は図３の構成とほぼ同様である
が、本発明はこの構成にさらにつぎの構成が付加されて
いる点に特徴がある。すなわち、まず副回路Ｆ２には分
岐回路Ｆ５が付接されていて、この分岐回路Ｆ５にはコ
ンデンサ１７が接続されるとともに、この分岐回路Ｆ５
の端に一定抵抗の抵抗器１９が接続されている。他方、
副回路Ｆ４にはコンデンサ１８が接続されている。この
２個のコンデンサ１７と１８とは、その容量が異なって
おり、具体的にはコンデンサ１７の容量がコンデンサ１
８の容量より大きく設定されている。したがって、操作
スイッチ１６を操作（閉動作）すると、コンデンサ１８
の方が早く充電され、リレー１０の最低作動電圧に達す
るとリレー１０が作動してその接点１０Ｓが閉成され
る。そしてつぎに遅れてコンデンサ１７が充電され、リ
レー１５の最低作動電圧に達するとリレー１５が作動
し、その接点１５Ｓが回路を閉成することになる。

【００１１】他方、操作スイッチ１６を開（切断）操作
すると、コンデンサ１７の電荷は抵抗器１９を通じて瞬
時に放電されることになる。したがって、コイル部１５
Ｃの電圧がなくなり、リレー１５の接点１５Ｓが先に回
路Ｌ１を開成する。遅れてコンデンサ１８の電荷が放電
されてリレー１０の接点１０Ｓが回路Ｌ２を開成するこ
とになる。さらに本発明においては、両リレー１０、１
５間の主回路Ｌ１に対して接続部２２を介してランプ２
０が接続されている。したがって、両リレー１０、１５
の接点１０Ｓ、１５Ｓが回路Ｌ２を閉成し、電動機３に
対して電力供給が行われているときは、このランプ２０
が点灯し、その状態を確認できるようになっている。ま
た、リレー１０の接点１０Ｓが回路Ｌ２を開成しても、
リレー１５の接点１５Ｓが回路Ｌ２を閉成しているとき
はランプ２０は点灯し、接点１５Ｓの閉成動作、すなわ
ち溶着状態を確認できることになる。

【００１２】本発明における液圧ユニット、特にその電
動機の駆動装置は、以上のように構成されているから、
図１の状態から操作スイッチ１６を作動させると、両コ
ンデンサ１７と１８が充電を開始する。このときコンデ
ンサ１７の方がコンデンサ１８の容量より大きいのでコ
ンデンサ１８の方が早く充電され、リレー１０の最低作
動電圧に早く達する。そしてリレー１０の接点１０Ｓが
作動する。次いで遅れて同様にリレー１５の最低作動電
圧に達しリレー１５のコイル部が作動する。このような
過程で両リレー１０と１５の接点１０Ｓと１５Ｓが順番
に回路Ｌ２を閉成する。そして両リレーの接点１０Ｓ、
１５Ｓが閉成すると、電動機３への電力供給が開始され
ることになり、同時にランプ２０が点灯する。つぎに操
作スイッチ１６を開（切断）作動させると、両リレー１
０、１５はそれぞれのコンデンサ１８、１７が放電さ
れ、その作動が終了しリレーの接点１０Ｓ、１５Ｓが回
路Ｌ２を開成することになる。しかしこの場合、コンデ
ンサ１７は抵抗器１９が接続されているので瞬時に放電
され、コンデンサ１８より早く放電し終える。したがっ
て両リレーの接点１５Ｓ、１０Ｓはこの順に作動して電
力供給回路を開成することになる。そして電動機３の回
転が停止されランプ２０が消灯する。

【００１３】以上の説明、そして両リレー１０、１５の
作動から明らかなように、リレー１０の接点１０Ｓは、
回路閉成作動はリレー１５の接点１５Ｓ閉成作動より早
く、しかも開成作動についてはリレー１５の接点１５Ｓ
より遅いので、電力供給としてのスイッチング機能を有
しないよう構成されている。したがって、このリレー１
０の接点１０Ｓは溶着することはない。他方、リレー１
５の接点１５Ｓはスイッチング機能を常時行うことにな
り、溶着が起こり得る。もし溶着が起きたときは、操作
スイッチ１６の開（切断）作動を行ってもランプ２０が
点灯する。このように操作スイッチ１６の開操作後この
ランプ２０の点灯でリレー１５の接点１５Ｓの溶着を確
認することができる。

【００１４】本発明が提供する液圧ユニット、特にその
電動機の駆動装置は、以上詳述したとおりであるが、上
記ならびに図示例に限定されるものではなく、種々の変
形例を包含する。まず、本発明の重要な要件である両リ
レーの作動に時間差を設ける点である。すなわち２個の
リレー（第１、第２のリレー）のうち、第１のリレー１
０の接点１０Ｓを第２のリレー１５の接点１５Ｓより先
に閉成させるための手段として、図示例では両コンデン
サ１７、１８の設置とこの両コンデンサ１７、１８に容
量の差を設けることによって構成したが、この時間差の
ための手段としては、遅延回路を設けることによっても
達成できる。遅延回路の構成としてはタイマーの利用、
あるいはロジック回路を利用することも可能である。第
１のリレー１０の接点１０Ｓを第２のリレー１５の接点
１５Ｓより早く開成させる手段の場合も同様である。な
お、これら両手段については、図示例のように液圧ユニ
ットＦＵの内方に設置することが液圧ユニットのための
電動機の駆動装置としては構成を簡略にして有利である
が、液圧ユニット以外における電動機の場合において
は、その用途の構成により一体的が有利な場合もあり、
図示例のようにユニットに内設することに限定されるも
のではない。

【００１５】他方、ランプ２０は電力の供給状態と接点
の溶着の有無を確認できるものであるが、このような光
学的手段によるものではなく、アラーム（警告音）によ
る方式もある。この発生音としては、軽快で作業上の操
作者に快感を与える音（音楽）を発生させるようにする
こともできる。あるいはディスプレイに目視観察できる
よう表示する手段とすることもできる。このように確認
機構についても種々の変形例を挙げることができる。ま
た、ランプの位置にスイッチング素子を設置し、リレー
の接点が溶着した場合、溶着していない正常なリレー側
の操作回路を遮断するようにすることもできる。この場
合はこのリレーの遮断機構が確認機構となる。

【００１６】

【発明の効果】本発明が提供する液圧ユニット、特にそ
の電動機の駆動装置は以上詳述したとおりであるから、
２個のリレーを使用するもそれによる寿命を２倍増長で
きないものの、リレー発熱による溶着を瞬時に知ること
ができ、対応できるという利点がある。したがって、電
動機の焼損などを未然に阻止でき、火災等の最悪の事態
を避けることができる。この液圧ユニットからの高圧液
が供給される液圧アクチュエータ等による高圧作業にお
いて危険を未然に防止できる等、作業環境の良好な液圧
ユニットを提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液圧ユニットの構成を概略的に示
す図である。

【図２】従来における液圧ユニットの構成を概略的に示
す図である。

【図３】従来における液圧ユニットの構成を概略的に示
す図である。

【符号の説明】

１……液圧ポンプ ２……カップリング ３……電動機 ４……吸入管 ５……吐出管 ６……戻管 ７……タンク ８……電源部 ９、１４、１６……操作スイッチ １０、 １３、１５……リレー １０Ｓ、１３Ｓ、１５Ｓ……リレー接点 １１、１２、２１、２２……接続部 １７、１８……コンデンサ １９……抵抗器 ２０……ランプ Ｌ１、Ｌ２……主回路 Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４……副回路 Ｆ５……分岐回路 ＦＵ…液圧ユニット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液圧を発生させる液圧ポンプとこの液圧
   ポンプを回転作動させる電動機とこの電動機の駆動装置
   とからなる液圧ユニットにおいて、前記電動機の駆動装
   置は、前記電動機への電力供給回路に直列に介設された
   第１、第２の２個のリレーの接点と、前記両リレーの作
   動をオンオフさせる操作スイッチと、前記第１のリレー
   の接点を前記第２のリレーの接点よりも先に閉成させる
   ための手段と、前記第１のリレーの接点を前記第２のリ
   レーの接点より後に開成させるための手段とを備え、前
   記第２のリレーの接点にのみ電力供給のスイッチング機
   能をもたせるようにしたことを特徴とする液圧ユニッ
   ト。
2. 【請求項２】 液圧を発生させる液圧ポンプとこの液圧
   ポンプを回転作動させる電動機とこの電動機の駆動装置
   とからなる液圧ユニットにおいて、前記電動機の駆動装
   置は、前記電動機への電力供給回路に直列に介設された
   第１、第２の２個のリレーの接点と、前記両リレーの作
   動をオンオフさせる操作スイッチと、前記第１のリレー
   の接点を前記第２のリレーの接点よりも先に閉成させる
   ための手段と、前記第１のリレーの接点を前記第２のリ
   レーの接点より後に開成させるための手段と、前記両リ
   レーの接点の閉成により電動機に電力が供給されている
   ことを確認できる確認機構とを備え、前記第２のリレー
   の接点にのみ電力供給のスイッチング機能をもたせると
   ともに、このリレーの接点の溶着有無を前記確認機構に
   よって知り得るようにしたことを特徴とする液圧ユニッ
   ト。