JP2003192299A - バッテリーフォークリフト - Google Patents
バッテリーフォークリフトInfo
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- JP2003192299A JP2003192299A JP2001395575A JP2001395575A JP2003192299A JP 2003192299 A JP2003192299 A JP 2003192299A JP 2001395575 A JP2001395575 A JP 2001395575A JP 2001395575 A JP2001395575 A JP 2001395575A JP 2003192299 A JP2003192299 A JP 2003192299A
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- permanent magnet
- battery
- machine
- fork
- magnet type
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エネルギーのロスが少ないバッテリーフォー
クリフトを提供する。 【解決手段】 直流電流を出力するバッテリー１５と、
直流電流を交流電流に変換するインバータ１４と、交流
電流によって駆動される永久磁石式交流機９とを設け、
永久磁石式交流機９は、フォークを昇降させる昇降部、
フォークを傾けるチルト部、バッテリーフォークリフト
を走行させる走行部、またはバッテリーフォークリフト
の走行方向を制御するステアリング部を駆動し、前記各
部のうちのいずれかがエネルギーを発する場合には、永
久磁石式交流機９は、前記各部のうちのいずれかが発す
るエネルギーによって回転させられ、この回転によって
交流電流を発し、インバータ１４は、永久磁石式交流機
９が発する交流電流を直流電流に変換し、バッテリー１
５は、直流電流を充電するようにした。
クリフトを提供する。 【解決手段】 直流電流を出力するバッテリー１５と、
直流電流を交流電流に変換するインバータ１４と、交流
電流によって駆動される永久磁石式交流機９とを設け、
永久磁石式交流機９は、フォークを昇降させる昇降部、
フォークを傾けるチルト部、バッテリーフォークリフト
を走行させる走行部、またはバッテリーフォークリフト
の走行方向を制御するステアリング部を駆動し、前記各
部のうちのいずれかがエネルギーを発する場合には、永
久磁石式交流機９は、前記各部のうちのいずれかが発す
るエネルギーによって回転させられ、この回転によって
交流電流を発し、インバータ１４は、永久磁石式交流機
９が発する交流電流を直流電流に変換し、バッテリー１
５は、直流電流を充電するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＰＭモータ（In
terior Permanent Magnet Motor;永久磁石式交流機）を
備えた、バッテリーで駆動されるフォークリフトに関す
る。
terior Permanent Magnet Motor;永久磁石式交流機）を
備えた、バッテリーで駆動されるフォークリフトに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来のバッテリーフォークリフ
トのフォークの昇降またはチルト機構の一例を示す構成
図である。
トのフォークの昇降またはチルト機構の一例を示す構成
図である。
【０００３】まず、この図がフォークの昇降機構である
場合の構成および動作を説明する。バッテリー１５が出
力する直流電流が、チョッパー２３によってオン／オフ
され、オン／オフが繰り返される波形が、ＤＣモータ２
４に供給される。ＤＣモータ２４は油圧ポンプ８を駆動
し、この油圧ポンプ８は油圧を発生する。この油圧が、
配管および比例弁７を介して、リフトシリンダ５に与え
られる。すると、リフトシリンダ５が動作し、フォーク
が昇降する。
場合の構成および動作を説明する。バッテリー１５が出
力する直流電流が、チョッパー２３によってオン／オフ
され、オン／オフが繰り返される波形が、ＤＣモータ２
４に供給される。ＤＣモータ２４は油圧ポンプ８を駆動
し、この油圧ポンプ８は油圧を発生する。この油圧が、
配管および比例弁７を介して、リフトシリンダ５に与え
られる。すると、リフトシリンダ５が動作し、フォーク
が昇降する。
【０００４】制御装置１３は、チョッパー２３における
オン／オフの比率を制御し、これにより、ＤＣモータ２
４の回転速度やトルクが制御され、リフトシリンダ５の
動作速度等が制御され、フォークの昇降速度等が制御さ
れる。
オン／オフの比率を制御し、これにより、ＤＣモータ２
４の回転速度やトルクが制御され、リフトシリンダ５の
動作速度等が制御され、フォークの昇降速度等が制御さ
れる。
【０００５】次に、この図がフォークのチルト機構であ
る場合の構成および動作を説明する。バッテリー１５が
出力する直流電流が、チョッパー２３によってオン／オ
フされ、オン／オフが繰り返される波形が、ＤＣモータ
２４に供給される。ＤＣモータ２４は油圧ポンプ８を駆
動し、この油圧ポンプ８は油圧を発生する。この油圧
が、配管および比例弁６を介して、チルトシリンダ４に
与えられる。すると、チルトシリンダ４が動作し、フォ
ークが傾く。
る場合の構成および動作を説明する。バッテリー１５が
出力する直流電流が、チョッパー２３によってオン／オ
フされ、オン／オフが繰り返される波形が、ＤＣモータ
２４に供給される。ＤＣモータ２４は油圧ポンプ８を駆
動し、この油圧ポンプ８は油圧を発生する。この油圧
が、配管および比例弁６を介して、チルトシリンダ４に
与えられる。すると、チルトシリンダ４が動作し、フォ
ークが傾く。
【０００６】制御装置１３は、チョッパー２３における
オン／オフの比率を制御し、これにより、ＤＣモータ２
４の回転速度やトルクが制御され、チルトシリンダ４の
動作速度等が制御され、フォークが傾く速度等が制御さ
れる。
オン／オフの比率を制御し、これにより、ＤＣモータ２
４の回転速度やトルクが制御され、チルトシリンダ４の
動作速度等が制御され、フォークが傾く速度等が制御さ
れる。
【０００７】図８は、従来のバッテリーフォークリフト
の走行部の一例を示す構成図である。バッテリー１５が
出力する直流電流が、チョッパー２３によってオン／オ
フされ、オン／オフが繰り返される波形が、ＤＣモータ
２４に供給される。ＤＣモータ２４は減速機２２を駆動
し、この減速機２２が出力する回転力が、フォークリフ
トの車輪１Ａに伝達される。
の走行部の一例を示す構成図である。バッテリー１５が
出力する直流電流が、チョッパー２３によってオン／オ
フされ、オン／オフが繰り返される波形が、ＤＣモータ
２４に供給される。ＤＣモータ２４は減速機２２を駆動
し、この減速機２２が出力する回転力が、フォークリフ
トの車輪１Ａに伝達される。
【０００８】制御装置１３は、チョッパー２３における
オン／オフの比率を制御し、これにより、ＤＣモータ２
４の回転速度やトルクが制御され、車輪１Ａの回転速度
等が制御され、フォークリフトの走行速度等が制御され
る。
オン／オフの比率を制御し、これにより、ＤＣモータ２
４の回転速度やトルクが制御され、車輪１Ａの回転速度
等が制御され、フォークリフトの走行速度等が制御され
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ＤＣモータは、高精度
なトルク制御ができないため、ＤＣモータの容量を実負
荷より大きくしておき、実負荷より大きなトルクを発生
させ、油圧ポンプが発生する油圧をバイパス回路（比例
弁）によって逃がすことで、細かいトルク設定をしてい
た。このため、フォークリフトの各部を駆動する際に、
エネルギーのロスがあった。
なトルク制御ができないため、ＤＣモータの容量を実負
荷より大きくしておき、実負荷より大きなトルクを発生
させ、油圧ポンプが発生する油圧をバイパス回路（比例
弁）によって逃がすことで、細かいトルク設定をしてい
た。このため、フォークリフトの各部を駆動する際に、
エネルギーのロスがあった。
【００１０】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたもので、フォークリフトの各部を駆動する際に、
エネルギーのロスが少ないバッテリーフォークリフトを
提供するものである。
されたもので、フォークリフトの各部を駆動する際に、
エネルギーのロスが少ないバッテリーフォークリフトを
提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、直流電流を出力するバッテリーと、このバッテリー
が出力する直流電流を交流電流に変換し、変換した交流
電流を出力するインバータと、このインバータが出力す
る交流電流によって駆動される永久磁石式交流機とを有
するバッテリーフォークリフトであって、前記永久磁石
式交流機は、フォークを昇降させる昇降部、フォークを
傾けるチルト部、バッテリーフォークリフトを走行させ
る走行部、またはバッテリーフォークリフトの走行方向
を制御するステアリング部を駆動し、前記各部のうちの
いずれかがエネルギーを発する場合には、前記永久磁石
式交流機は、前記各部のうちのいずれかが発するエネル
ギーによって回転させられ、この回転によって交流電流
を発し、前記インバータは、前記永久磁石式交流機が発
する交流電流を直流電流に変換し、変換した直流電流を
出力し、前記バッテリーは、前記インバータが出力した
直流電流を充電することを特徴とするバッテリーフォー
クリフトである。
は、直流電流を出力するバッテリーと、このバッテリー
が出力する直流電流を交流電流に変換し、変換した交流
電流を出力するインバータと、このインバータが出力す
る交流電流によって駆動される永久磁石式交流機とを有
するバッテリーフォークリフトであって、前記永久磁石
式交流機は、フォークを昇降させる昇降部、フォークを
傾けるチルト部、バッテリーフォークリフトを走行させ
る走行部、またはバッテリーフォークリフトの走行方向
を制御するステアリング部を駆動し、前記各部のうちの
いずれかがエネルギーを発する場合には、前記永久磁石
式交流機は、前記各部のうちのいずれかが発するエネル
ギーによって回転させられ、この回転によって交流電流
を発し、前記インバータは、前記永久磁石式交流機が発
する交流電流を直流電流に変換し、変換した直流電流を
出力し、前記バッテリーは、前記インバータが出力した
直流電流を充電することを特徴とするバッテリーフォー
クリフトである。
【００１２】請求項２に記載の発明は、前記永久磁石式
交流機が駆動する昇降部は、前記永久磁石式交流機によ
って駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプが発する
油圧を伝達する配管と、この配管によって伝達された油
圧でフォークを昇降させるリフトシリンダとを有するこ
とを特徴とする請求項１に記載のバッテリーフォークリ
フトである。
交流機が駆動する昇降部は、前記永久磁石式交流機によ
って駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプが発する
油圧を伝達する配管と、この配管によって伝達された油
圧でフォークを昇降させるリフトシリンダとを有するこ
とを特徴とする請求項１に記載のバッテリーフォークリ
フトである。
【００１３】請求項３に記載の発明は、前記永久磁石式
交流機が駆動するチルト部は、前記永久磁石式交流機に
よって駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプが発す
る油圧を伝達する配管と、この配管によって伝達された
油圧でフォークを傾けるチルトシリンダとを有すること
を特徴とする請求項１に記載のバッテリーフォークリフ
トである。
交流機が駆動するチルト部は、前記永久磁石式交流機に
よって駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプが発す
る油圧を伝達する配管と、この配管によって伝達された
油圧でフォークを傾けるチルトシリンダとを有すること
を特徴とする請求項１に記載のバッテリーフォークリフ
トである。
【００１４】請求項４に記載の発明は、前記永久磁石式
交流機が駆動する走行部は、前記永久磁石式交流機によ
って駆動される減速機と、この減速機が発する回転力に
よって回転させられる車輪とを有することを特徴とする
請求項１に記載のバッテリーフォークリフトである。
交流機が駆動する走行部は、前記永久磁石式交流機によ
って駆動される減速機と、この減速機が発する回転力に
よって回転させられる車輪とを有することを特徴とする
請求項１に記載のバッテリーフォークリフトである。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態にお
けるバッテリーフォークリフトに内蔵されるフォークの
昇降またはチルト機構の構成を示す概念図である。
けるバッテリーフォークリフトに内蔵されるフォークの
昇降またはチルト機構の構成を示す概念図である。
【００１６】まず、この図がフォークの昇降機構である
場合の構成および動作を説明する。バッテリー１５は、
直流電流を出力し、この直流電流が、インバータ１４に
入力される。インバータ１４は、入力された直流電流を
交流電流に変換し、変換した交流電流を出力する。この
交流電流が、ＩＰＭモータ９に供給される。すると、こ
のＩＰＭモータ９は、回転力を発生し、この回転力で油
圧ポンプ８を駆動する。すると、この油圧ポンプ８は油
圧を発生する。この油圧が、配管および比例弁７を介し
て、リフトシリンダ５に与えられる。すると、リフトシ
リンダ５が動作し、フォークが昇降する。
場合の構成および動作を説明する。バッテリー１５は、
直流電流を出力し、この直流電流が、インバータ１４に
入力される。インバータ１４は、入力された直流電流を
交流電流に変換し、変換した交流電流を出力する。この
交流電流が、ＩＰＭモータ９に供給される。すると、こ
のＩＰＭモータ９は、回転力を発生し、この回転力で油
圧ポンプ８を駆動する。すると、この油圧ポンプ８は油
圧を発生する。この油圧が、配管および比例弁７を介し
て、リフトシリンダ５に与えられる。すると、リフトシ
リンダ５が動作し、フォークが昇降する。
【００１７】制御装置１３は、インバータ１４を制御
し、このインバータ１４が出力する交流電流の周波数等
を制御する。これにより、ＩＰＭモータ９の回転速度や
トルクが制御され、リフトシリンダ５の動作速度等が制
御され、フォークの昇降速度等が制御される。
し、このインバータ１４が出力する交流電流の周波数等
を制御する。これにより、ＩＰＭモータ９の回転速度や
トルクが制御され、リフトシリンダ５の動作速度等が制
御され、フォークの昇降速度等が制御される。
【００１８】さらに、ＩＰＭモータ９は回生制御が可能
である。すなわち、フォークを下降させる場合、フォー
クがもっていた位置エネルギーによって油圧が発生し、
この油圧が、配管および比例弁７を介して伝達され、油
圧ポンプ８に油が戻される。戻された油圧によって油圧
ポンプ８が回転させられ、この油圧ポンプ８と連結され
たＩＰＭモータ９も回転させられる。すると、ＩＰＭモ
ータ９は、この回転により、交流電流を発電する。発電
された交流電流は、インバータ１４に入力される。
である。すなわち、フォークを下降させる場合、フォー
クがもっていた位置エネルギーによって油圧が発生し、
この油圧が、配管および比例弁７を介して伝達され、油
圧ポンプ８に油が戻される。戻された油圧によって油圧
ポンプ８が回転させられ、この油圧ポンプ８と連結され
たＩＰＭモータ９も回転させられる。すると、ＩＰＭモ
ータ９は、この回転により、交流電流を発電する。発電
された交流電流は、インバータ１４に入力される。
【００１９】このとき、制御装置１３はインバータ１４
を制御し、このインバータ１４は、入力された交流電流
を直流電流に変換し、変換した直流電流を出力する。出
力された直流電流はバッテリー１５に戻され、バッテリ
ー１５が充電される。
を制御し、このインバータ１４は、入力された交流電流
を直流電流に変換し、変換した直流電流を出力する。出
力された直流電流はバッテリー１５に戻され、バッテリ
ー１５が充電される。
【００２０】次に、この図がフォークのチルト機構であ
る場合の構成および動作を説明する。バッテリー１５
は、直流電流を出力し、この直流電流が、インバータ１
４に入力される。インバータ１４は、入力された直流電
流を交流電流に変換し、変換した交流電流を出力する。
この交流電流が、ＩＰＭモータ９に供給される。する
と、このＩＰＭモータ９は、回転力を発生し、この回転
力で油圧ポンプ８を駆動する。すると、この油圧ポンプ
８は油圧を発生する。この油圧が、配管および比例弁６
を介して、チルトシリンダ４に与えられる。すると、チ
ルトシリンダ４が動作し、フォークが傾く。
る場合の構成および動作を説明する。バッテリー１５
は、直流電流を出力し、この直流電流が、インバータ１
４に入力される。インバータ１４は、入力された直流電
流を交流電流に変換し、変換した交流電流を出力する。
この交流電流が、ＩＰＭモータ９に供給される。する
と、このＩＰＭモータ９は、回転力を発生し、この回転
力で油圧ポンプ８を駆動する。すると、この油圧ポンプ
８は油圧を発生する。この油圧が、配管および比例弁６
を介して、チルトシリンダ４に与えられる。すると、チ
ルトシリンダ４が動作し、フォークが傾く。
【００２１】制御装置１３は、インバータ１４を制御
し、このインバータ１４が出力する交流電流の周波数等
を制御する。これにより、ＩＰＭモータ９の回転速度や
トルクが制御され、チルトシリンダ４の動作速度等が制
御され、フォークが傾く速度等が制御される。
し、このインバータ１４が出力する交流電流の周波数等
を制御する。これにより、ＩＰＭモータ９の回転速度や
トルクが制御され、チルトシリンダ４の動作速度等が制
御され、フォークが傾く速度等が制御される。
【００２２】この場合にも、ＩＰＭモータ９は回生制御
が可能である。すなわち、フォークの傾きを増すことに
よってフォークが下降させられる場合、フォークがもっ
ていた位置エネルギーによって油圧が発生し、この油圧
が、配管および比例弁６を介して、油圧ポンプ８に戻さ
れる。戻された油圧によって油圧ポンプ８が回転させら
れ、この油圧ポンプ８と連結されたＩＰＭモータ９も回
転させられる。すると、ＩＰＭモータ９は、この回転に
より、交流電流を発電する。発電された交流電流は、イ
ンバータ１４に入力される。
が可能である。すなわち、フォークの傾きを増すことに
よってフォークが下降させられる場合、フォークがもっ
ていた位置エネルギーによって油圧が発生し、この油圧
が、配管および比例弁６を介して、油圧ポンプ８に戻さ
れる。戻された油圧によって油圧ポンプ８が回転させら
れ、この油圧ポンプ８と連結されたＩＰＭモータ９も回
転させられる。すると、ＩＰＭモータ９は、この回転に
より、交流電流を発電する。発電された交流電流は、イ
ンバータ１４に入力される。
【００２３】このとき、制御装置１３はインバータ１４
を制御し、このインバータ１４は、入力された交流電流
を直流電流に変換し、変換した直流電流を出力する。出
力された直流電流はバッテリー１５に戻され、バッテリ
ー１５が充電される。
を制御し、このインバータ１４は、入力された交流電流
を直流電流に変換し、変換した直流電流を出力する。出
力された直流電流はバッテリー１５に戻され、バッテリ
ー１５が充電される。
【００２４】図２は、本発明を、フォークリフトの走行
部に適用した例の構成を示す概念図である。バッテリー
１５は、直流電流を出力し、この直流電流が、インバー
タ１４に入力される。インバータ１４は、入力された直
流電流を交流電流に変換し、変換した交流電流を出力す
る。この交流電流が、ＩＰＭモータ９に供給される。す
ると、このＩＰＭモータ９は、回転力を発生し、この回
転力で減速機２２を駆動する。この減速機２２が出力す
る回転力が、フォークリフトの車輪１Ａに伝達される。
部に適用した例の構成を示す概念図である。バッテリー
１５は、直流電流を出力し、この直流電流が、インバー
タ１４に入力される。インバータ１４は、入力された直
流電流を交流電流に変換し、変換した交流電流を出力す
る。この交流電流が、ＩＰＭモータ９に供給される。す
ると、このＩＰＭモータ９は、回転力を発生し、この回
転力で減速機２２を駆動する。この減速機２２が出力す
る回転力が、フォークリフトの車輪１Ａに伝達される。
【００２５】制御装置１３は、インバータ１４を制御
し、このインバータ１４が出力する交流電流の周波数等
を制御する。これにより、ＩＰＭモータ９の回転速度や
トルクが制御され、車輪１Ａの回転速度等が制御され、
フォークリフトの走行速度等が制御される。
し、このインバータ１４が出力する交流電流の周波数等
を制御する。これにより、ＩＰＭモータ９の回転速度や
トルクが制御され、車輪１Ａの回転速度等が制御され、
フォークリフトの走行速度等が制御される。
【００２６】この場合にも、ＩＰＭモータ９は回生制御
が可能である。すなわち、走行するフォークリフトを減
速させる場合、フォークリフトがもっていた運動エネル
ギーによって車輪１Ａが回転させられ、この回転が減速
機２２を介してＩＰＭモータ９に伝達される。すると、
ＩＰＭモータ９は、この回転により、交流電流を発電す
る。発電された交流電流は、インバータ１４に入力され
る。
が可能である。すなわち、走行するフォークリフトを減
速させる場合、フォークリフトがもっていた運動エネル
ギーによって車輪１Ａが回転させられ、この回転が減速
機２２を介してＩＰＭモータ９に伝達される。すると、
ＩＰＭモータ９は、この回転により、交流電流を発電す
る。発電された交流電流は、インバータ１４に入力され
る。
【００２７】このとき、制御装置１３はインバータ１４
を制御し、このインバータ１４は、入力された交流電流
を直流電流に変換し、変換した直流電流を出力する。出
力された直流電流はバッテリー１５に戻され、バッテリ
ー１５が充電される。
を制御し、このインバータ１４は、入力された交流電流
を直流電流に変換し、変換した直流電流を出力する。出
力された直流電流はバッテリー１５に戻され、バッテリ
ー１５が充電される。
【００２８】なお、本発明を、バッテリーフォークリフ
トの走行方向を制御するステアリング部の駆動に適用す
ることも可能である。
トの走行方向を制御するステアリング部の駆動に適用す
ることも可能である。
【００２９】図３は、上述したフォークの昇降、チルト
および走行機構を備えたフォークリフトの全体構成図で
ある。この図を参照し、このフォークリフトの構成を説
明する。符号１はフォークリフトの車体、符号１Ａは、
車体１を走行させる車輪である。符号２は、車体１に、
チルト機構の一部であるチルトシリンダ４を介して支持
されたマストである。符号３は、マスト２に、図示して
いない昇降機構を介して支持されたフォークである。マ
スト２には、昇降機構の一部であるリフトシリンダ５が
取り付けられている。
および走行機構を備えたフォークリフトの全体構成図で
ある。この図を参照し、このフォークリフトの構成を説
明する。符号１はフォークリフトの車体、符号１Ａは、
車体１を走行させる車輪である。符号２は、車体１に、
チルト機構の一部であるチルトシリンダ４を介して支持
されたマストである。符号３は、マスト２に、図示して
いない昇降機構を介して支持されたフォークである。マ
スト２には、昇降機構の一部であるリフトシリンダ５が
取り付けられている。
【００３０】チルトシリンダ４は、比例弁６が有する前
傾比例弁６Ａと後傾比例弁６Ｂを介して油圧ポンプ８に
連絡されており、リフトシリンダ５は、比例弁７が有す
る上昇比例弁７Ａと下降比例弁７Ｂを介して油圧ポンプ
８に連絡されている。符号９は、油圧ポンプ８を駆動す
るＩＰＭモータ、符号１０は油タンクである。
傾比例弁６Ａと後傾比例弁６Ｂを介して油圧ポンプ８に
連絡されており、リフトシリンダ５は、比例弁７が有す
る上昇比例弁７Ａと下降比例弁７Ｂを介して油圧ポンプ
８に連絡されている。符号９は、油圧ポンプ８を駆動す
るＩＰＭモータ、符号１０は油タンクである。
【００３１】符号１１はチルトレバー、符号１２はリフ
トレバーであって、共に図示していない運転台に配設さ
れている。これらのチルトレバー１１およびリフトレバ
ー１２が出力するレバー操作信号は、フォークリフトの
各部を制御する制御装置（ＣＰＵ）１３に入力されてい
る。
トレバーであって、共に図示していない運転台に配設さ
れている。これらのチルトレバー１１およびリフトレバ
ー１２が出力するレバー操作信号は、フォークリフトの
各部を制御する制御装置（ＣＰＵ）１３に入力されてい
る。
【００３２】制御装置１３は、インバータ１４を制御す
る。バッテリー１５が出力する直流電流は、インバータ
１４によって交流電流に変換され、ＩＰＭモータ９に送
られる。ＩＰＭモータ９が発電機として動作する回生制
御の状態、すなわち油圧ポンプ８がＩＰＭモータ９を回
転させている状態においては、インバータ１４は、ＩＰ
Ｍモータ９が発電する交流電流を直流電流に変換し、変
換した直流電流をバッテリー１５に戻し、バッテリー１
５を充電する。
る。バッテリー１５が出力する直流電流は、インバータ
１４によって交流電流に変換され、ＩＰＭモータ９に送
られる。ＩＰＭモータ９が発電機として動作する回生制
御の状態、すなわち油圧ポンプ８がＩＰＭモータ９を回
転させている状態においては、インバータ１４は、ＩＰ
Ｍモータ９が発電する交流電流を直流電流に変換し、変
換した直流電流をバッテリー１５に戻し、バッテリー１
５を充電する。
【００３３】図４は、上述したフォークのチルト機構の
構成を示す図である。マスト２は、チルトシリンダ４を
介して車体１によって支持されている。チルトシリンダ
４は、前傾比例弁６Ａと後傾比例弁６Ｂを介して油圧ポ
ンプ８に連絡されている。油圧ポンプ８は、ＩＰＭモー
タ９によって駆動される。符号１０は油タンクである。
構成を示す図である。マスト２は、チルトシリンダ４を
介して車体１によって支持されている。チルトシリンダ
４は、前傾比例弁６Ａと後傾比例弁６Ｂを介して油圧ポ
ンプ８に連絡されている。油圧ポンプ８は、ＩＰＭモー
タ９によって駆動される。符号１０は油タンクである。
【００３４】チルト動作について簡単に説明する。チル
トレバー１１をニュートラル位置から前へ倒すと、チル
トレバー１１に内蔵されているレバー操作量検知手段
（図示していない）がオンして、チルトレバー１１の操
作量に応じたレバー操作信号（前傾信号）が制御装置１
３に送られる。制御装置１３は、入力した前傾信号の値
に応じたモータ速度指令をインバータ１４に送る。これ
と共に、制御装置１３は、入力した前傾信号の値に応じ
た弁制御指令を前傾比例弁６Ａに送る。前傾比例弁６Ａ
は弁制御指令に応じた開弁度まで開弁する。これによ
り、チルトシリンダ４内に、ロッドを押し出す向きに油
が流入し、ロッドの押し出しによりマスト２が前傾し、
これによりフォーク３も前傾する。
トレバー１１をニュートラル位置から前へ倒すと、チル
トレバー１１に内蔵されているレバー操作量検知手段
（図示していない）がオンして、チルトレバー１１の操
作量に応じたレバー操作信号（前傾信号）が制御装置１
３に送られる。制御装置１３は、入力した前傾信号の値
に応じたモータ速度指令をインバータ１４に送る。これ
と共に、制御装置１３は、入力した前傾信号の値に応じ
た弁制御指令を前傾比例弁６Ａに送る。前傾比例弁６Ａ
は弁制御指令に応じた開弁度まで開弁する。これによ
り、チルトシリンダ４内に、ロッドを押し出す向きに油
が流入し、ロッドの押し出しによりマスト２が前傾し、
これによりフォーク３も前傾する。
【００３５】チルトレバー１１をニュートラル位置から
後ろへ倒すと、チルトレバー１１に内蔵されているレバ
ー操作量検知手段（図示していない）がオンして、チル
トレバー１１の操作量に応じたレバー操作信号（後傾信
号）が制御装置１３に送られる。制御装置１３は、入力
した後傾信号の値に応じたモータ速度指令をインバータ
ー１４に送る。これと共に、制御装置１３は、入力した
後傾信号の値に応じた弁制御指令を後傾比例弁６Ｂに送
る。後傾比例弁６Ｂは弁制御指令に応じた開弁度まで開
弁する。これにより、チルトシリンダ４内に、ロッドを
引き込む向きに油が流入し、ロッドの引き込みによりマ
スト２が後傾し、これによりフォーク３も後傾する。
後ろへ倒すと、チルトレバー１１に内蔵されているレバ
ー操作量検知手段（図示していない）がオンして、チル
トレバー１１の操作量に応じたレバー操作信号（後傾信
号）が制御装置１３に送られる。制御装置１３は、入力
した後傾信号の値に応じたモータ速度指令をインバータ
ー１４に送る。これと共に、制御装置１３は、入力した
後傾信号の値に応じた弁制御指令を後傾比例弁６Ｂに送
る。後傾比例弁６Ｂは弁制御指令に応じた開弁度まで開
弁する。これにより、チルトシリンダ４内に、ロッドを
引き込む向きに油が流入し、ロッドの引き込みによりマ
スト２が後傾し、これによりフォーク３も後傾する。
【００３６】次に、本実施形態におけるバッテリーフォ
ークリフトに使用されるＩＰＭモータについて説明す
る。ＩＰＭモータとは、Interior Permanent Magnet Mo
torの略称であり、永久磁石式交流機、埋込磁石型同期
電動機、埋込型永久磁石モータ等と呼ばれる新しいＡＣ
（交流）モータである。ＩＰＭモータは、回転するモー
タの軸に取り付けられたロータの中に、コイルではなく
永久磁石を埋め込んだモータであり、特に、その省エネ
ルギー効果が評価されている。ＩＰＭモータの特長は、
以下の通りである。 １．パワーコントロール範囲が広く、きめ細かな制御が
できる。 ２．永久磁石と鉄芯で構成されているので、発熱が少な
く、高効率である。 ３．これまでのモータに比べ、高速域でも高トルクが得
られる。 ４．ブラシがないので、小型・軽量でメンテナンスフリ
ーである。
ークリフトに使用されるＩＰＭモータについて説明す
る。ＩＰＭモータとは、Interior Permanent Magnet Mo
torの略称であり、永久磁石式交流機、埋込磁石型同期
電動機、埋込型永久磁石モータ等と呼ばれる新しいＡＣ
（交流）モータである。ＩＰＭモータは、回転するモー
タの軸に取り付けられたロータの中に、コイルではなく
永久磁石を埋め込んだモータであり、特に、その省エネ
ルギー効果が評価されている。ＩＰＭモータの特長は、
以下の通りである。 １．パワーコントロール範囲が広く、きめ細かな制御が
できる。 ２．永久磁石と鉄芯で構成されているので、発熱が少な
く、高効率である。 ３．これまでのモータに比べ、高速域でも高トルクが得
られる。 ４．ブラシがないので、小型・軽量でメンテナンスフリ
ーである。
【００３７】ところで、近年、各種の電動車両に、ＤＣ
（直流）モータの代わりに、ＡＣ（交流）モータが用い
られるようになってきている。また、電動車両の省エネ
ルギー化の要請により、モータの高効率化のニーズが高
まっている。これらの条件を満足するモータとして、上
述したＩＰＭモータが検討されるようになった。
（直流）モータの代わりに、ＡＣ（交流）モータが用い
られるようになってきている。また、電動車両の省エネ
ルギー化の要請により、モータの高効率化のニーズが高
まっている。これらの条件を満足するモータとして、上
述したＩＰＭモータが検討されるようになった。
【００３８】ＩＰＭモータは、ロータコア内を極数に応
じて切り欠き、その空間に永久磁石を埋め込んだロ一夕
を使用する。このＩＰＭモータは、一般の永久磁石同期
電動機（ＳＰＭモータ）と同様に、永久磁石が発生する
磁界を利用するため、誘導電動機のようなＡＣモータに
比べて高効率であり、さらに、リラクタンストルクも利
用できるため、さらなる効率アップが可能であり、その
省エネルギー効果が評価されている。また、ＳＰＭモー
タに比べ、磁石がロータコア内に埋設されているため、
遠心力に対して強く、また、弱め磁束制御が可能なた
め、高速運転が可能である。
じて切り欠き、その空間に永久磁石を埋め込んだロ一夕
を使用する。このＩＰＭモータは、一般の永久磁石同期
電動機（ＳＰＭモータ）と同様に、永久磁石が発生する
磁界を利用するため、誘導電動機のようなＡＣモータに
比べて高効率であり、さらに、リラクタンストルクも利
用できるため、さらなる効率アップが可能であり、その
省エネルギー効果が評価されている。また、ＳＰＭモー
タに比べ、磁石がロータコア内に埋設されているため、
遠心力に対して強く、また、弱め磁束制御が可能なた
め、高速運転が可能である。
【００３９】図５は、上述したＩＰＭモータ９の構成を
示す断面図である。ＩＰＭモータ９は、ロータ１６とス
テータ１７とからなる。ロータ１６は、コア内を極数
（図示例では２極）に応じて切り欠き、その空隙に永久
磁石１８を埋め込んだものである。ステータ１７は、通
常の同期モータと同様に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相交流
電圧を与え、三相電流を流すと、回転磁界を発生する固
定コイルを有する。
示す断面図である。ＩＰＭモータ９は、ロータ１６とス
テータ１７とからなる。ロータ１６は、コア内を極数
（図示例では２極）に応じて切り欠き、その空隙に永久
磁石１８を埋め込んだものである。ステータ１７は、通
常の同期モータと同様に、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相交流
電圧を与え、三相電流を流すと、回転磁界を発生する固
定コイルを有する。
【００４０】永久磁石１８をロータ１６に埋め込むこと
により、磁気特性が大きく変化する。ここで、挿入され
た永久磁石１８のＳ極からＮ極に向かう軸をｄ軸（dire
ct axis）、そこから電気角で９０度ずれた方向にｑ軸
（quardratute axis）を定義する。ｄ軸磁気回路を通る
磁束は、ロータ１６とステータ１７の間の空隙に加え
て、二つの永久磁石１８の厚みを交差しなければならな
い。永久磁石１８の透磁率は、ほぼ真空の透磁率である
ため、ｄ軸上には永久磁石１８の厚みの分の空隙がある
ものとみなせる。一方、ｑ軸は、永久磁石１８の空隙を
通過することがないため、ステータ１７の相インダクタ
ンスは、ロータ１６のｑ軸方向で著しく高くなる。その
ため、突極性も通常の同期モータとは逆の逆突極性とな
る。
により、磁気特性が大きく変化する。ここで、挿入され
た永久磁石１８のＳ極からＮ極に向かう軸をｄ軸（dire
ct axis）、そこから電気角で９０度ずれた方向にｑ軸
（quardratute axis）を定義する。ｄ軸磁気回路を通る
磁束は、ロータ１６とステータ１７の間の空隙に加え
て、二つの永久磁石１８の厚みを交差しなければならな
い。永久磁石１８の透磁率は、ほぼ真空の透磁率である
ため、ｄ軸上には永久磁石１８の厚みの分の空隙がある
ものとみなせる。一方、ｑ軸は、永久磁石１８の空隙を
通過することがないため、ステータ１７の相インダクタ
ンスは、ロータ１６のｑ軸方向で著しく高くなる。その
ため、突極性も通常の同期モータとは逆の逆突極性とな
る。
【００４１】図６は、本実施形態に使用されるバッテリ
ー１５を充電する回路の構成を示すブロック図である。
フォークリフトの各部を制御する制御装置１３が、充電
信号Ｓａを充電制御部１９に供給する。制御装置１３か
ら充電信号Ｓａが出力されると、あらかじめ設定された
期間（例えば、４時間）経過後、充電信号Ｓａの出力が
停止される。充電制御部１９は、充電信号Ｓａが供給さ
れている期間、動作状態となり、バッテリー１５を充電
する。なお、符号２０は、ＡＣ２００Ｖを降圧させるト
ランス、符号２１は、交流を直流に変換する整流器であ
る。
ー１５を充電する回路の構成を示すブロック図である。
フォークリフトの各部を制御する制御装置１３が、充電
信号Ｓａを充電制御部１９に供給する。制御装置１３か
ら充電信号Ｓａが出力されると、あらかじめ設定された
期間（例えば、４時間）経過後、充電信号Ｓａの出力が
停止される。充電制御部１９は、充電信号Ｓａが供給さ
れている期間、動作状態となり、バッテリー１５を充電
する。なお、符号２０は、ＡＣ２００Ｖを降圧させるト
ランス、符号２１は、交流を直流に変換する整流器であ
る。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、回生制御が可能とな
り、また、精度の高いトルク制御が可能なため、従来の
ようにバイパス回路等によってエネルギーを無駄にする
必要がないので、エネルギーのロスが少なく、効率のよ
いバッテリーフォークリフトを提供することができる。
り、また、精度の高いトルク制御が可能なため、従来の
ようにバイパス回路等によってエネルギーを無駄にする
必要がないので、エネルギーのロスが少なく、効率のよ
いバッテリーフォークリフトを提供することができる。
【図１】 本発明の一実施形態におけるバッテリーフォ
ークリフトに内蔵されるフォークの昇降またはチルト機
構の構成を示す概念図である。
ークリフトに内蔵されるフォークの昇降またはチルト機
構の構成を示す概念図である。
【図２】 本発明を、フォークリフトの走行部に適用し
た例の構成を示す概念図である。
た例の構成を示す概念図である。
【図３】 本発明の一実施形態におけるフォークの昇
降、チルトおよび走行機構を備えたフォークリフトの全
体構成図である。
降、チルトおよび走行機構を備えたフォークリフトの全
体構成図である。
【図４】 本発明の一実施形態におけるフォークのチル
ト機構の構成を示す図である。
ト機構の構成を示す図である。
【図５】 本発明の一実施形態におけるＩＰＭモータ９
の構成を示す断面図である。
の構成を示す断面図である。
【図６】 本発明の一実施形態に使用されるバッテリー
１５を充電する回路の構成を示すブロック図である。
１５を充電する回路の構成を示すブロック図である。
【図７】 従来のバッテリーフォークリフトのフォーク
の昇降またはチルト機構の一例を示す構成図である。
の昇降またはチルト機構の一例を示す構成図である。
【図８】 従来のバッテリーフォークリフトの走行部の
一例を示す構成図である。
一例を示す構成図である。
１ 車体 １Ａ 車輪
２ マスト ３ フォーク
４ チルトシリンダ ５ リフトシリンダ
６ 比例弁 ６Ａ 前傾比例弁
６Ｂ 後傾比例弁 ７ 比例弁
７Ａ 上昇比例弁 ７Ｂ 下降比例弁
８ 油圧ポンプ ９ ＩＰＭモータ（永
久磁石式交流機） １０ 油タンク １１ チルトレバー １２ リフトレバー １３ 制御装置 １４ インバータ １５ バッテリー １６ ロータ １７ ステータ １８ 永久磁石 １９ 充電制御部 ２０ トランス ２１ 整流器 ２２ 減速機 ２３ チョッパー ２４ ＤＣモータ
久磁石式交流機） １０ 油タンク １１ チルトレバー １２ リフトレバー １３ 制御装置 １４ インバータ １５ バッテリー １６ ロータ １７ ステータ １８ 永久磁石 １９ 充電制御部 ２０ トランス ２１ 整流器 ２２ 減速機 ２３ チョッパー ２４ ＤＣモータ
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3F333 AA02 AB13 BA02 BB02 BD02
BE02 FA18 FA32
5H115 PA11 PC06 PG05 PI16 PO17
PU10 PV09 QE10 QE19 QI04
Claims (4)
- 【請求項１】 直流電流を出力するバッテリーと、 このバッテリーが出力する直流電流を交流電流に変換
し、変換した交流電流を出力するインバータと、 このインバータが出力する交流電流によって駆動される
永久磁石式交流機とを有するバッテリーフォークリフト
であって、 前記永久磁石式交流機は、フォークを昇降させる昇降
部、フォークを傾けるチルト部、バッテリーフォークリ
フトを走行させる走行部、またはバッテリーフォークリ
フトの走行方向を制御するステアリング部を駆動し、 前記各部のうちのいずれかがエネルギーを発する場合に
は、 前記永久磁石式交流機は、前記各部のうちのいずれかが
発するエネルギーによって回転させられ、この回転によ
って交流電流を発し、 前記インバータは、前記永久磁石式交流機が発する交流
電流を直流電流に変換し、変換した直流電流を出力し、 前記バッテリーは、前記インバータが出力した直流電流
を充電することを特徴とするバッテリーフォークリフ
ト。 - 【請求項２】 前記永久磁石式交流機が駆動する昇降部
は、 前記永久磁石式交流機によって駆動される油圧ポンプ
と、 この油圧ポンプが発する油圧を伝達する配管と、 この配管によって伝達された油圧でフォークを昇降させ
るリフトシリンダとを有することを特徴とする請求項１
に記載のバッテリーフォークリフト。 - 【請求項３】 前記永久磁石式交流機が駆動するチルト
部は、 前記永久磁石式交流機によって駆動される油圧ポンプ
と、 この油圧ポンプが発する油圧を伝達する配管と、 この配管によって伝達された油圧でフォークを傾けるチ
ルトシリンダとを有することを特徴とする請求項１に記
載のバッテリーフォークリフト。 - 【請求項４】 前記永久磁石式交流機が駆動する走行部
は、 前記永久磁石式交流機によって駆動される減速機と、 この減速機が発する回転力によって回転させられる車輪
とを有することを特徴とする請求項１に記載のバッテリ
ーフォークリフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001395575A JP2003192299A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | バッテリーフォークリフト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001395575A JP2003192299A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | バッテリーフォークリフト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003192299A true JP2003192299A (ja) | 2003-07-09 |
Family
ID=27601916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001395575A Pending JP2003192299A (ja) | 2001-12-27 | 2001-12-27 | バッテリーフォークリフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003192299A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006046777A1 (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | バッテリー式フォークリフト |
| JP2006238601A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Ｉｐｍモータとその制御方法 |
| US7677340B2 (en) | 2005-03-29 | 2010-03-16 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Hybrid-type forklift |
| JP2012042000A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Taihei Dengyo Kaisha Ltd | 油圧ジャッキの回路構造 |
| JP2012232815A (ja) * | 2011-04-28 | 2012-11-29 | Toyota Industries Corp | フォークリフトの油圧制御装置、及びフォークリフト |
| CN102826000A (zh) * | 2012-08-17 | 2012-12-19 | 三一集团有限公司 | 车辆混合动力系统及集装箱堆高机 |
| CN114538333A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-05-27 | 华侨大学 | 一种分布式电液驱动叉车及其系统 |
| JP7184468B2 (ja) | 2020-11-06 | 2022-12-06 | アイエーグループ株式会社 | 電動式タイヤリフター |
-
2001
- 2001-12-27 JP JP2001395575A patent/JP2003192299A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006046777A1 (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | バッテリー式フォークリフト |
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| CN102826000A (zh) * | 2012-08-17 | 2012-12-19 | 三一集团有限公司 | 车辆混合动力系统及集装箱堆高机 |
| CN102826000B (zh) * | 2012-08-17 | 2016-04-06 | 湖南三一港口设备有限公司 | 车辆混合动力系统及集装箱堆高机 |
| JP7184468B2 (ja) | 2020-11-06 | 2022-12-06 | アイエーグループ株式会社 | 電動式タイヤリフター |
| CN114538333A (zh) * | 2022-03-03 | 2022-05-27 | 华侨大学 | 一种分布式电液驱动叉车及其系统 |
| CN114538333B (zh) * | 2022-03-03 | 2023-08-18 | 华侨大学 | 一种分布式电液驱动叉车及其系统 |
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