JP2003284208A - Electric cargo handling vehicle - Google Patents
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ホイールローダ等
の荷役装置を有する電気式荷役車両に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric cargo handling vehicle having a cargo handling device such as a wheel loader.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、例えば図６に示すように、一般的
にエンジン駆動式のホイールローダ６１がある。このホ
イールローダ６１には、複数の走行車輪６２と、これら
走行車輪６２を回転駆動させる走行用油圧モータ６３
（ＨＳＴモータ）と、この走行用油圧モータ６３に作動
油を供給する走行用油圧ポンプ６４（ＨＳＴポンプ）
と、ブーム６５およびバケット６６からなる荷役装置６
７と、上記ブーム６５を上下に回動させるブーム用油圧
シリンダ装置６８と、上記バケット６６を上下に揺動さ
せるバケット用油圧シリンダ装置６９と、これら各シリ
ンダ装置６８，６９に作動油を供給する荷役用油圧ポン
プ７０と、これら各油圧ポンプ６４，７０を駆動させる
エンジン７１とが備えられている。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 6, for example, there is generally an engine driven wheel loader 61. The wheel loader 61 includes a plurality of traveling wheels 62 and a traveling hydraulic motor 63 that rotationally drives the traveling wheels 62.
(HST motor) and traveling hydraulic pump 64 (HST pump) for supplying hydraulic oil to the traveling hydraulic motor 63.
And a cargo handling device 6 including a boom 65 and a bucket 66
7, a boom hydraulic cylinder device 68 for rotating the boom 65 up and down, a bucket hydraulic cylinder device 69 for swinging the bucket 66 up and down, and hydraulic oil is supplied to each of these cylinder devices 68, 69. A cargo handling hydraulic pump 70 and an engine 71 for driving these hydraulic pumps 64, 70 are provided.
【０００３】これによると、エンジン７１により走行用
油圧ポンプ６４と荷役用油圧ポンプ７０とを駆動させる
ことによって、作動油が、走行用油圧ポンプ６４から走
行用油圧モータ６３に供給されるとともに、荷役用油圧
ポンプ７０からブーム用油圧シリンダ装置６８とバケッ
ト用油圧シリンダ装置６９とに供給される。これによ
り、上記走行用油圧モータ６３が作動して、走行車輪６
２が回転駆動し、ホイールローダ６１が走行し、また、
ブーム用油圧シリンダ装置６８とバケット用油圧シリン
ダ装置６９とが作動して、ブーム６５が上下に回動する
とともにバケット６６が上下に揺動し、荷役作業が実施
される。According to this, by driving the traveling hydraulic pump 64 and the cargo handling hydraulic pump 70 by the engine 71, hydraulic oil is supplied from the traveling hydraulic pump 64 to the traveling hydraulic motor 63 and at the same time the cargo handling is carried out. It is supplied from the hydraulic pump 70 for booms to the hydraulic cylinder device 68 for booms and the hydraulic cylinder device 69 for buckets. As a result, the traveling hydraulic motor 63 operates and the traveling wheels 6
2 rotates, the wheel loader 61 runs, and
The boom hydraulic cylinder device 68 and the bucket hydraulic cylinder device 69 operate to rotate the boom 65 up and down and swing the bucket 66 up and down to perform cargo handling work.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来形式では、ホイールローダ６１の走行時や荷役作業時
に、エンジン７１から排出される排ガスや騒音が作業環
境を悪化させるといった問題があった。However, in the above-mentioned conventional type, there is a problem that the exhaust gas and noise emitted from the engine 71 deteriorate the working environment when the wheel loader 61 is traveling or when the cargo handling work is performed.
【０００５】本発明は、走行時や荷役作業時等の排ガス
や騒音の問題を解決することが可能な電気式荷役車両を
提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide an electric cargo handling vehicle capable of solving the problems of exhaust gas and noise during traveling or cargo handling work.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本第１発明では、走行車輪と、この走行車輪を回転駆
動させる走行用油圧モータと、この走行用油圧モータに
作動油を供給する走行用油圧ポンプと、荷役装置と、こ
の荷役装置を作動させる油圧式の荷役用作動装置と、こ
の荷役用作動装置に作動油を供給する荷役用油圧ポンプ
とが備えられた電気式荷役車両であって、上記走行用油
圧ポンプと荷役用油圧ポンプとが直結され、上記車体
に、上記走行用油圧ポンプと荷役用油圧ポンプとを駆動
させる電動モータと、この電動モータに電力を供給する
蓄電池とが設けられ、上記走行用油圧ポンプと荷役用油
圧ポンプとのいずれか一方が上記電動モータに連動連結
されているものである。In order to achieve the above object, in the first aspect of the present invention, a traveling wheel, a traveling hydraulic motor for rotationally driving the traveling wheel, and hydraulic oil are supplied to the traveling hydraulic motor. An electric cargo handling vehicle including a traveling hydraulic pump, a cargo handling device, a hydraulic cargo handling operating device that operates the cargo handling device, and a cargo handling hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the cargo handling operating device. The traveling hydraulic pump and the cargo handling hydraulic pump are directly connected to each other, and the vehicle body includes an electric motor for driving the traveling hydraulic pump and the cargo handling hydraulic pump, and a storage battery for supplying electric power to the electric motor. Is provided, and one of the traveling hydraulic pump and the cargo handling hydraulic pump is interlockingly connected to the electric motor.
【０００７】これによると、蓄電池から供給される電力
によって電動モータが作動し、この電動モータに連動し
て走行用油圧ポンプと荷役用油圧ポンプとが駆動し、作
動油が、走行用油圧ポンプから走行用油圧モータに供給
されるとともに、荷役用油圧ポンプから荷役用作動装置
に供給される。これにより、上記走行用油圧モータが作
動して、走行車輪が回転駆動し、走行車両が走行し、ま
た、荷役用作動装置が作動して、荷役装置が作動し、荷
役作業が実施される。According to this, the electric motor is operated by the electric power supplied from the storage battery, the traveling hydraulic pump and the cargo handling hydraulic pump are driven in conjunction with the electric motor, and the working oil is transferred from the traveling hydraulic pump. It is supplied to the traveling hydraulic motor and also supplied from the cargo handling hydraulic pump to the cargo handling operating device. As a result, the traveling hydraulic motor operates, the traveling wheels are rotationally driven, the traveling vehicle travels, the cargo handling operating device operates, the cargo handling device operates, and cargo handling work is performed.
【０００８】このように、従来のエンジンの代わりに、
蓄電池と電動モータとを用いて走行用油圧ポンプと荷役
用油圧ポンプとを作動させるため、排ガスの排出をなく
し、騒音を低減することができる。Thus, instead of the conventional engine,
Since the traveling hydraulic pump and the cargo handling hydraulic pump are operated using the storage battery and the electric motor, exhaust gas can be eliminated and noise can be reduced.
【０００９】また、本第２発明では、車体に、電装品に
必要な電力を発電する発電機が電動モータに連動連結さ
れているものである。これによると、蓄電池から供給さ
れる電力によって電動モータが作動した際、この電動モ
ータに連動して発電機が電装品に必要な電力を発電す
る。これにより、電装品は上記発電機で発電された電力
によって作動する。Further, according to the second aspect of the present invention, a generator for generating electric power required for electric components is linked to the electric motor on the vehicle body. According to this, when the electric motor is actuated by the electric power supplied from the storage battery, the generator works in conjunction with the electric motor to generate the electric power necessary for the electric component. As a result, the electric component is operated by the electric power generated by the generator.
【００１０】また、本第３発明では、電動モータとして
交流式モータが用いられ、蓄電池から電動モータへ供給
される電力を直流電力から交流電力へ変換するインバー
タが設けられ、上記インバータはアクセルペダルの操作
量に応じて上記電動モータの回転速度を制御するもので
ある。In the third aspect of the present invention, an AC motor is used as the electric motor, and an inverter for converting the electric power supplied from the storage battery to the electric motor to the AC electric power is provided. The inverter is an accelerator pedal. The rotation speed of the electric motor is controlled according to the operation amount.
【００１１】これによると、蓄電池からの直流電力がイ
ンバータによって交流電力へ変換されて電動モータへ供
給され、電動モータが作動する。この際、インバータは
アクセルペダルの操作量に応じて上記電動モータの回転
速度を制御するため、運転者がアクセルペダルを操作す
ることによって、走行車両の走行速度が変化する。According to this, the DC power from the storage battery is converted into AC power by the inverter and supplied to the electric motor, and the electric motor operates. At this time, since the inverter controls the rotation speed of the electric motor according to the operation amount of the accelerator pedal, the traveling speed of the traveling vehicle changes when the driver operates the accelerator pedal.
【００１２】また、本第４発明では、蓄電池は複数に分
割されかつ直列に接続された小型蓄電池で構成され、各
小型蓄電池は個別に充電可能に構成されているものであ
る。Further, in the fourth aspect of the present invention, the storage battery is composed of a plurality of small storage batteries that are divided and connected in series, and each small storage battery is configured to be individually chargeable.
【００１３】これによると、各小型蓄電池を個別に充電
することにより、蓄電池が充電される。したがって、高
電圧の蓄電池であっても、各小型蓄電池に分割すること
で、個々の小型蓄電池に対する充電電圧が低くなり、市
販の充電器で充電することができるため、充電作業が容
易に行える。According to this, the storage batteries are charged by individually charging the small storage batteries. Therefore, even if a high-voltage storage battery is divided into small storage batteries, the charging voltage for each small storage battery is lowered and the storage battery can be charged by a commercially available charger, so that the charging operation can be easily performed.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態
を図１〜図５に基づいて説明する。図４，図５に示すよ
うに、１は土砂等を掘削したり運搬する作業（荷役作
業）を行うホイールローダ（荷役車両の一例）である。
ホイールローダ１の車体２には、左右一対の前部走行車
輪３ａおよび後部走行車輪３ｂと、ブーム４およびバケ
ット５からなる荷役装置６と、運転部１９と、ライトや
ホーン等の電装品３１（図１参照）とが設けられてい
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIGS. 4 and 5, reference numeral 1 denotes a wheel loader (an example of a cargo handling vehicle) that performs a work (cargo handling work) for excavating or carrying earth and sand or the like.
On the vehicle body 2 of the wheel loader 1, a pair of left and right front traveling wheels 3a and rear traveling wheels 3b, a cargo handling device 6 including a boom 4 and a bucket 5, a driving unit 19, and electrical components 31 such as lights and horns ( 1) is provided.
【００１５】尚、上記車体２は、前部走行車輪３ａを備
えた前部車体２ａと、後部走行車輪３ｂを備えた後部車
体２ｂとに分割されている。前部車体２ａと後部車体２
ｂとは連結軸１７を介して連結され、前部車体２ａが連
結軸１７を中心として後部車体２ｂに対し左右方向へ回
動自在に構成されている。また、前部車体２ａと後部車
体２ｂとの間には、後部車体２ｂに対して前部車体２ａ
を左右方向へ回動させる換向用油圧シリンダ装置１８が
設けられている。これら換向用油圧シリンダ装置１８は
上記運転部１９に設けられたステアリング（図示省略）
によって操作され、これにより、ホイールローダ１の走
行方向が左右に方向転換される。The vehicle body 2 is divided into a front vehicle body 2a having front traveling wheels 3a and a rear vehicle body 2b having rear traveling wheels 3b. Front body 2a and rear body 2
The vehicle body 2a is connected to the vehicle body 2b via a connecting shaft 17, and the front vehicle body 2a is rotatable about the connecting shaft 17 in the left-right direction with respect to the rear vehicle body 2b. In addition, between the front vehicle body 2a and the rear vehicle body 2b, the front vehicle body 2a is provided to the rear vehicle body 2b
A hydraulic cylinder device 18 for turning is provided to rotate the right and left. The steering hydraulic cylinder device 18 is a steering wheel (not shown) provided in the operation unit 19.
The wheel loader 1 is turned to the left or right.
【００１６】図３に示すように、上記前部走行車輪３ａ
と後部走行車輪３ｂとは、前部および後部アクスル７
ａ，７ｂと前部および後部プロペラシャフト８ａ，８ｂ
と油圧切換式のトランスミッション９とを介して、１台
の走行用油圧モータ１０（ハイドロスタティックモータ
（ＨＳＴモータ））に連動連結されている。すなわち、
上記前部アクスル７ａは両前部走行車輪３ａ間に設けら
れ、後部アクスル７ｂが両後部走行車輪３ｂ間に設けら
れ、トランスミッション９は前部アクスル７ａと後部ア
クスル７ｂとの間に配置され、トランスミッション９と
前部アクスル７ａとが前部プロペラシャフト８ａを介し
て連動連結され、トランスミッション９と後部アクスル
７ｂとが後部プロペラシャフト８ｂを介して連動連結さ
れている。これにより、上記走行用油圧モータ１０の回
転駆動力がトランスミッション９とプロペラシャフト８
ａ，８ｂとアクスル７ａ，７ｂとを介して各走行車輪３
ａ，３ｂに伝達される。As shown in FIG. 3, the front traveling wheel 3a is provided.
And the rear traveling wheels 3b, the front and rear axles 7
a, 7b and front and rear propeller shafts 8a, 8b
And a hydraulic switching transmission 9 are linked to one traveling hydraulic motor 10 (hydrostatic motor (HST motor)). That is,
The front axle 7a is provided between both front traveling wheels 3a, the rear axle 7b is provided between both rear traveling wheels 3b, and the transmission 9 is disposed between the front axle 7a and the rear axle 7b. 9 and the front axle 7a are interlockingly connected via a front propeller shaft 8a, and the transmission 9 and the rear axle 7b are interlockingly connected via a rear propeller shaft 8b. As a result, the rotational driving force of the traveling hydraulic motor 10 is transmitted to the transmission 9 and the propeller shaft 8.
a, 8b and axles 7a, 7b via each traveling wheel 3
It is transmitted to a and 3b.
【００１７】また、車体２には、上記走行用油圧モータ
１０に作動油を供給する走行用油圧ポンプ１１（ハイド
ロスタティックポンプ（ＨＳＴポンプ））が設けられて
いる。尚、上記ＨＳＴポンプとは、斜板式の可変容量形
アキシャルピストンポンプである。Further, the vehicle body 2 is provided with a traveling hydraulic pump 11 (hydrostatic pump (HST pump)) for supplying hydraulic oil to the traveling hydraulic motor 10. The HST pump is a swash plate type variable displacement axial piston pump.
【００１８】また、図１，図４，図５に示すように、車
体２には、ブーム４を上下方向に回動させるブーム用油
圧シリンダ装置１４（荷役用作動装置の一例）と、バケ
ット５を上下方向に揺動させるバケット用油圧シリンダ
装置１５（荷役用作動装置の一例）と、上記各油圧シリ
ンダ装置１４，１５，１８に作動油を供給する荷役・換
向用油圧ポンプ２０と、各走行車輪３ａ，３ｂを制動す
る油圧式のブレーキ装置２３と、上記トランスミッショ
ン９およびブレーキ装置２３に作動油を供給するトラン
スミッション・ブレーキ用油圧ポンプ２１（以下、ＴＭ
・ブレーキ用油圧ポンプ２１と記す）と、チャージポン
プ２２とが設けられている。As shown in FIGS. 1, 4 and 5, the vehicle body 2 has a boom hydraulic cylinder device 14 (an example of a cargo handling actuating device) for rotating the boom 4 in the vertical direction, and a bucket 5. Bucket hydraulic cylinder device 15 (an example of a cargo handling actuating device) for swinging up and down, a cargo handling / direction hydraulic pump 20 for supplying working oil to each of the hydraulic cylinder devices 14, 15 and 18, and A hydraulic brake device 23 that brakes the traveling wheels 3a and 3b, and a transmission / brake hydraulic pump 21 (hereinafter, TM) that supplies hydraulic oil to the transmission 9 and the brake device 23.
A brake hydraulic pump 21) and a charge pump 22 are provided.
【００１９】尚、上記ブーム用油圧シリンダ装置１４と
バケット用油圧シリンダ装置１５とは運転部１９に設け
られた荷役操作レバー（図示省略）によって操作され、
また、上記トランスミッション９は運転部１９に設けら
れた変速用レバー（図示省略）によって切換えられ、さ
らに上記ブレーキ装置２３は運転部１９に設けられたブ
レーキペダル（図示省略）を踏込むことによって操作さ
れる。The boom hydraulic cylinder device 14 and the bucket hydraulic cylinder device 15 are operated by a cargo handling operation lever (not shown) provided in the operating section 19,
Further, the transmission 9 is switched by a shift lever (not shown) provided in the driving unit 19, and the brake device 23 is operated by stepping on a brake pedal (not shown) provided in the driving unit 19. It
【００２０】図２に示すように、上記チャージポンプ２
２は、走行用油圧ポンプ１１の吸い込み性を良くするた
めに、油タンク２４から作動油を吸い上げてフィルタ２
５を通し、走行用油圧ポンプ１１と走行用油圧モータ１
０との間の油圧回路の低圧側に作動油を補充するもので
ある。また、チャージポンプ２２から吐出された作動油
は、走行用油圧ポンプ１１および走行用油圧モータ１０
の冷却も行い、さらに、走行用油圧ポンプ１１の斜板の
傾転制御の油圧源にもなる。As shown in FIG. 2, the charge pump 2
In order to improve the suction performance of the traveling hydraulic pump 11, the filter 2 sucks up the hydraulic oil from the oil tank 24 to filter the filter 2
5, the traveling hydraulic pump 11 and the traveling hydraulic motor 1
The hydraulic oil is replenished to the low pressure side of the hydraulic circuit between 0 and 0. The hydraulic oil discharged from the charge pump 22 is used for the traveling hydraulic pump 11 and the traveling hydraulic motor 10.
And also serves as a hydraulic power source for tilting control of the swash plate of the traveling hydraulic pump 11.
【００２１】図１に示すように、上記走行用油圧ポンプ
１１と荷役・換向用油圧ポンプ２０とＴＭ・ブレーキ用
油圧ポンプ２１とチャージポンプ２２とは直結されてい
る。また、車体２には、上記各油圧ポンプ１１，２０，
２１，２２を駆動させる１台の交流式の電動モータ２６
と、この電動モータ２６に電力を供給する主バッテリ装
置２７（蓄電池の一例）と、上記主バッテリ装置２７か
ら電動モータ２６へ供給される電力を直流電力から交流
電力へ変換するインバータ２８と、上記電装品３１（ラ
イトやホーン等）に必要な電力を発電するオルタネータ
２９（交流発電機の一例）と、上記電装品３１に電力を
供給する補助バッテリ３０とが設けられている。As shown in FIG. 1, the traveling hydraulic pump 11, the cargo handling / direction hydraulic pump 20, the TM / brake hydraulic pump 21, and the charge pump 22 are directly connected. Further, the vehicle body 2 includes the above-mentioned hydraulic pumps 11, 20,
One AC electric motor 26 that drives 21, 22
A main battery device 27 (an example of a storage battery) that supplies electric power to the electric motor 26; an inverter 28 that converts the electric power supplied from the main battery device 27 to the electric motor 26 from DC power to AC power; An alternator 29 (an example of an AC generator) that generates electric power required for an electric component 31 (a light, a horn, etc.) and an auxiliary battery 30 that supplies electric power to the electric component 31 are provided.
【００２２】尚、上記電装品３１は直流用のものであ
り、上記オルタネータ２９には、発電された交流電力を
直流電力に変換する調整器２９ａ（レギュレータ）が内
蔵されている。The electrical component 31 is for DC, and the alternator 29 has a regulator 29a (regulator) for converting the generated AC power into DC power.
【００２３】上記走行用油圧ポンプ１１の入力側が、回
転軸３２を介して、電動モータ２６の出力側に連動連結
されている。また、上記オルタネータ２９は連動装置３
３を介して電動モータ２６に連動連結されている。すな
わち、連動装置３３は、上記回転軸３２に設けられた駆
動プーリ３４と、オルタネータ２９の入力軸に設けられ
た従動プーリ３５と、これら両プーリ３４，３５間に巻
回されたベルト３６とで構成されている。The input side of the traveling hydraulic pump 11 is interlocked with the output side of the electric motor 26 via a rotary shaft 32. Further, the alternator 29 is the interlocking device 3
3 is interlocked with the electric motor 26. That is, the interlocking device 33 includes a drive pulley 34 provided on the rotary shaft 32, a driven pulley 35 provided on the input shaft of the alternator 29, and a belt 36 wound between these pulleys 34, 35. It is configured.
【００２４】また、インバータ２８は、運転部１９に設
けられたアクセルペダル３７の踏込量（操作量）並びに
キースイッチ３８の切換位置に応じて、電動モータ２６
の回転速度を制御している。すなわち、上記アクセルペ
ダル３７の踏込量がポテンションメータ３９で検出さ
れ、検出された踏込量に基づいて速度指令信号がインバ
ータ２８へ送信される。また、キースイッチ３８をスタ
ータ位置に切換えることによって、始動指令信号がイン
バータ２８へ送信される。Further, the inverter 28 is provided with an electric motor 26 in accordance with the depression amount (operation amount) of the accelerator pedal 37 provided in the driving section 19 and the switching position of the key switch 38.
Control the rotation speed of. That is, the depression amount of the accelerator pedal 37 is detected by the potentiometer 39, and the speed command signal is transmitted to the inverter 28 based on the detected depression amount. Further, by switching the key switch 38 to the starter position, the start command signal is transmitted to the inverter 28.
【００２５】また、上記主バッテリ装置２７は複数に分
割（例えば４分割）されかつ直列に接続された小型バッ
テリ２７ａ〜２７ｄ（小型蓄電池の一例）で構成されて
いる。これら小型バッテリ２７ａ〜２７ｄはそれぞれ個
別に充電可能に構成されている。The main battery device 27 is divided into a plurality of (for example, four) and is composed of small batteries 27a to 27d (an example of a small storage battery) connected in series. Each of the small batteries 27a to 27d is configured to be individually chargeable.
【００２６】尚、上記電動モータ２６とインバータ２８
とにはそれぞれ交流２００Ｖ用の汎用品を使用してお
り、このうち、上記電動モータ２６は３７ｋＷ，３Ｐの
交流モータを用いている。また、上記主バッテリ装置２
７の電圧は、上記交流２００Ｖを全波整流した場合の直
流２７０Ｖにほぼ等しい直流２８８Ｖとし、各小型バッ
テリ２７ａ〜２７ｄの電圧は直流７２Ｖ（＝２８８Ｖ／
４）とする。また、上記補助バッテリ３０は直流２４Ｖ
とし、電装品３１は直流２４Ｖ用のものが使用されてい
る。尚、上記各電圧，モータ仕様等の数値は一例であ
り、これらの数値に限定されるものではなく、ホイール
ローダ１のサイズや能力によって違った数値に設定され
る。Incidentally, the electric motor 26 and the inverter 28
A general-purpose product for AC 200V is used for each of the above and, and of these, the electric motor 26 is an AC motor of 37 kW, 3P. In addition, the main battery device 2
The voltage of 7 is set to 288V DC, which is substantially equal to 270V in the case of full-wave rectifying the above 200V AC, and the voltage of each small battery 27a to 27d is 72V DC (= 288V /
4). Further, the auxiliary battery 30 is DC 24V
The electrical component 31 is for DC 24V. The numerical values of the above-mentioned respective voltages, motor specifications, etc. are merely examples, and the numerical values are not limited to these numerical values, and may be set to different numerical values depending on the size and capacity of the wheel loader 1.
【００２７】以下、上記構成における作用を説明する。
運転者がブレーキペダルを踏込みながら変速用レバーを
ニュートラル位置にした状態でキースイッチ３８をスタ
ータ位置に切換えることにより、始動指令信号がインバ
ータ２８へ送信され、インバータ２８が電動モータ２６
を所定の低回転速度（例えば９００ｒｐｍ）でアイドリ
ング回転するように制御する。これにより、主バッテリ
装置２７から供給される電力によって電動モータ２６が
低回転速度で作動し、この電動モータ２６に連動して各
油圧ポンプ１１，２０，２１，２２とオルタネータ２９
とが駆動する。この際、ホイールローダ１の走行は停止
している。The operation of the above structure will be described below.
When the driver switches the key switch 38 to the starter position while depressing the brake pedal and moving the gear shift lever to the neutral position, a start command signal is transmitted to the inverter 28, and the inverter 28 causes the electric motor 26 to operate.
Is controlled to idle at a predetermined low rotation speed (for example, 900 rpm). As a result, the electric motor 26 operates at a low rotation speed by the electric power supplied from the main battery device 27, and the hydraulic pumps 11, 20, 21, 22 and the alternator 29 are interlocked with the electric motor 26.
And drive. At this time, the traveling of the wheel loader 1 is stopped.
【００２８】そして、運転者が変速用レバーをニュート
ラル位置から前進位置へ切換えてアクセルペダル３７を
踏込むことにより、アクセルペダル３７の踏込量がポテ
ンションメータ３９で検出され、検出された踏込量に基
づいて速度指令信号がインバータ２８へ送信され、イン
バータ２８が電動モータ２６を上記踏込量に応じた回転
速度（例えば９００ｒｐｍ〜１８００ｒｐｍの範囲）で
回転するように制御する。Then, when the driver switches the gear shift lever from the neutral position to the forward position and depresses the accelerator pedal 37, the depression amount of the accelerator pedal 37 is detected by the potentiometer 39. Based on this, a speed command signal is transmitted to the inverter 28, and the inverter 28 controls the electric motor 26 to rotate at a rotation speed (for example, in the range of 900 rpm to 1800 rpm) according to the stepping amount.
【００２９】これにより、作動油が、走行用油圧ポンプ
１１から走行用油圧モータ１０に供給されるとともに、
ＴＭ・ブレーキ用油圧ポンプ２１からトランスミッショ
ン９に供給される。これにより、走行用油圧モータ１０
が作動して、各走行車輪３ａ，３ｂが回転駆動し、ホイ
ールローダ１が前進走行する。この際、アクセルペダル
３７の踏込量が増加するほど、電動モータ２６の回転速
度が増加するため、ホイールローダ１の走行速度が上昇
する。As a result, the hydraulic oil is supplied from the traveling hydraulic pump 11 to the traveling hydraulic motor 10 and
It is supplied from the TM / brake hydraulic pump 21 to the transmission 9. As a result, the traveling hydraulic motor 10
Is activated, the traveling wheels 3a and 3b are rotationally driven, and the wheel loader 1 travels forward. At this time, as the depression amount of the accelerator pedal 37 increases, the rotation speed of the electric motor 26 increases, so that the traveling speed of the wheel loader 1 increases.
【００３０】また、運転者がステアリングを回すことに
よって、作動油が荷役・換向用油圧ポンプ２０から換向
用油圧シリンダ装置１８に供給される。これにより、上
記換向用油圧シリンダ装置１８が作動して、ホイールロ
ーダ１が左右に方向転換される。さらに、運転者がブレ
ーキペダルを踏込むことによって、ブレーキ装置２３が
作動して各走行車輪３ａ，３ｂの回転を制動し、ホイー
ルローダ１が減速停止する。When the driver turns the steering wheel, hydraulic oil is supplied from the cargo handling / direction hydraulic pump 20 to the direction hydraulic cylinder device 18. As a result, the diversion hydraulic cylinder device 18 is actuated, and the wheel loader 1 is turned left and right. Further, when the driver depresses the brake pedal, the brake device 23 operates to brake the rotation of the traveling wheels 3a and 3b, and the wheel loader 1 decelerates and stops.
【００３１】また、運転者が荷役操作レバーを操作する
ことにより、作動油が荷役・換向用油圧ポンプ２０から
ブーム用油圧シリンダ装置１４およびバケット用油圧シ
リンダ装置１５に供給される。これにより、上記各油圧
シリンダ装置１４，１５が作動して、ブーム４が上下方
向に回動するとともにバケット５が上下方向に揺動し、
土砂の掘削等の荷役作業が行える。Further, when the driver operates the cargo handling operation lever, hydraulic oil is supplied from the cargo handling / direction hydraulic pump 20 to the boom hydraulic cylinder device 14 and the bucket hydraulic cylinder device 15. As a result, the hydraulic cylinder devices 14 and 15 are actuated to rotate the boom 4 in the vertical direction and swing the bucket 5 in the vertical direction.
Cargo handling such as excavation of earth and sand can be performed.
【００３２】尚、運転者が変速用レバーを後進位置へ切
換えてアクセルペダル３７を踏込むことにより、同様に
して、ホイールローダ１が後進走行する。上記のよう
に、従来のエンジンの代わりに、主バッテリ装置２７と
電動モータ２６とを用いて各油圧ポンプ１１，２０，２
１，２２を作動させるため、排ガスの排出をなくし、騒
音を低減することができる。Incidentally, when the driver switches the gear shift lever to the reverse position and depresses the accelerator pedal 37, the wheel loader 1 similarly travels in the reverse direction. As described above, instead of the conventional engine, the main battery device 27 and the electric motor 26 are used, and the respective hydraulic pumps 11, 20, 2 are used.
Since 1 and 22 are operated, exhaust gas emission can be eliminated and noise can be reduced.
【００３３】さらに、主バッテリ装置２７から供給され
る電力によって電動モータ２６が作動した際、この電動
モータ２６に連動してオルタネータ２９が電装品３１
（ライトやホーン等）に必要な電力を発電し、調整器２
９ａによって交流から直流に変換されて電装品３１に供
給される。これにより、電装品３１は上記オルタネータ
２９で発電された電力および補助バッテリ３０から供給
される電力によって作動する。Further, when the electric motor 26 is operated by the electric power supplied from the main battery device 27, the alternator 29 is linked to the electric motor 26 and the alternator 29 is an electric component 31.
Generates the power required for (lights, horns, etc.)
The alternating current is converted into the direct current by 9a and supplied to the electrical component 31. As a result, the electric component 31 is operated by the electric power generated by the alternator 29 and the electric power supplied from the auxiliary battery 30.
【００３４】また、主バッテリ装置２７を充電する場合
は、各小型バッテリ２７ａ〜２７ｄを個別に充電すれば
よい。したがって、高電圧の主バッテリ装置２７であっ
ても、各小型バッテリ２７ａ〜２７ｄに分割すること
で、各小型バッテリ２７ａ〜２７ｄに対する充電電圧が
低くなり、市販のフォークリフト用充電器等を用いて充
電することができるため、充電作業が容易に行える。When charging the main battery device 27, each of the small batteries 27a to 27d may be charged individually. Therefore, even if the high-voltage main battery device 27 is divided into the small batteries 27a to 27d, the charging voltage for the small batteries 27a to 27d becomes low, and the battery is charged using a commercially available forklift charger or the like. Therefore, charging work can be easily performed.
【００３５】上記実施の形態では、荷役車両の一例とし
てホイールローダ１を挙げたが、ホイールローダ１に限
定されるものではなく、例えばフォークリフト等であっ
てもよい。また、荷役装置６をブーム４とバケット５と
で構成しているが、昇降自在なフォークを荷役装置とし
てもよい。In the above-mentioned embodiment, the wheel loader 1 is given as an example of the cargo handling vehicle, but the invention is not limited to the wheel loader 1 and may be, for example, a forklift. Further, although the cargo handling device 6 is composed of the boom 4 and the bucket 5, a vertically movable fork may be used as the cargo handling device.
【００３６】上記実施の形態では、主バッテリ装置２７
を４個の小型バッテリ２７ａ〜２７ｄに分割している
が、主バッテリ装置２７の容量に応じて、４個以外の複
数個に分割してもよい。In the above embodiment, the main battery device 27 is used.
Is divided into four small batteries 27a to 27d, but may be divided into a plurality other than four according to the capacity of the main battery device 27.
【００３７】上記実施の形態では、電動モータ２６に走
行用油圧ポンプ１１を連動連結しているが、電動モータ
２６に荷役・換向用油圧ポンプ２０又はＴＭ・ブレーキ
用油圧ポンプ２１を連動連結してもよい。また、各油圧
ポンプ１１，２０，２１，２２の並び順は図１のものに
限定されることはない。In the above embodiment, the traveling hydraulic pump 11 is linked to the electric motor 26, but the cargo handling / direction hydraulic pump 20 or the TM / brake hydraulic pump 21 is linked to the electric motor 26. May be. The arrangement order of the hydraulic pumps 11, 20, 21, 22 is not limited to that shown in FIG.
【００３８】上記実施の形態では、図１に示すように、
連動装置３３を駆動プーリ３４と従動プーリ３５とベル
ト３６とで構成しているが、上記プーリ３４，３５の代
わりにスプロケットを用い、ベルト３６の代わりにチェ
ンを用いてもよい。また、回転軸３２に設けた駆動歯車
とオルタネータ２９の入力軸に設けた従動歯車とを噛み
合わせて構成したものでもよい。In the above embodiment, as shown in FIG.
Although the interlocking device 33 is composed of the drive pulley 34, the driven pulley 35, and the belt 36, sprockets may be used instead of the pulleys 34 and 35, and a chain may be used instead of the belt 36. Alternatively, the drive gear provided on the rotary shaft 32 and the driven gear provided on the input shaft of the alternator 29 may be meshed with each other.
【００３９】上記実施の形態では、荷役・換向用油圧ポ
ンプ２０を用いて作動油をブーム用油圧シリンダ装置１
４とバケット用油圧シリンダ装置１５と換向用油圧シリ
ンダ装置１８に供給しているが、作動油をブーム用油圧
シリンダ装置１４とバケット用油圧シリンダ装置１５と
に供給する荷役用油圧ポンプと、作動油を換向用油圧シ
リンダ装置１８に供給する換向用油圧ポンプとを個別に
設けてもよい。In the above embodiment, the hydraulic cylinder device 1 for the boom is used to pump the working oil using the cargo handling / direction hydraulic pump 20.
4, the hydraulic cylinder device 15 for buckets and the hydraulic cylinder device 18 for conversion, but the hydraulic pump for cargo handling that supplies hydraulic oil to the hydraulic cylinder device 14 for booms and the hydraulic cylinder device 15 for buckets. A diversion hydraulic pump that supplies oil to the diversion hydraulic cylinder device 18 may be separately provided.
【００４０】上記実施の形態では、ＴＭ・ブレーキ用油
圧ポンプ２１を用いて作動油をトランスミッション９お
よびブレーキ装置２３に供給しているが、作動油をトラ
ンスミッション９に供給するＴＭ用油圧ポンプと、作動
油をブレーキ装置２３に供給するブレーキ用油圧ポンプ
とを個別に設けてもよい。In the above-mentioned embodiment, the hydraulic oil for the TM / brake is used to supply the hydraulic oil to the transmission 9 and the brake device 23. A brake hydraulic pump that supplies oil to the brake device 23 may be separately provided.
【００４１】[0041]
【発明の効果】以上のように、本第１発明によると、従
来のエンジンの代わりに、蓄電池と電動モータとを用い
て走行用油圧ポンプと荷役用油圧ポンプとを作動させる
ため、排ガスの排出をなくし、騒音を低減することがで
きる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the traveling hydraulic pump and the cargo handling hydraulic pump are operated by using the storage battery and the electric motor instead of the conventional engine, so that the exhaust gas is discharged. Noise can be reduced.
【００４２】本第２発明によると、蓄電池から供給され
る電力によって電動モータが作動した際、この電動モー
タに連動して発電機が電装品に必要な電力を発電する。
これにより、電装品は上記発電機で発電された電力によ
って作動する。According to the second aspect of the present invention, when the electric motor is actuated by the electric power supplied from the storage battery, the generator interlocks with the electric motor to generate the electric power required for the electrical equipment.
As a result, the electric component is operated by the electric power generated by the generator.
【００４３】本第３発明によると、運転者がアクセルペ
ダルを操作することによって、走行車両の走行速度が変
化する。本第４発明によると、各小型蓄電池を個別に充
電することにより、蓄電池が充電される。したがって、
高電圧の蓄電池であっても、各小型蓄電池に分割するこ
とで、個々の小型蓄電池に対する充電電圧が低くなり、
市販の充電器で充電することができるため、充電作業が
容易に行える。According to the third aspect of the present invention, the traveling speed of the traveling vehicle changes when the driver operates the accelerator pedal. According to the fourth aspect of the present invention, the storage batteries are charged by individually charging the small storage batteries. Therefore,
Even if it is a high voltage storage battery, by dividing it into each small storage battery, the charging voltage for each small storage battery becomes low,
Since it can be charged with a commercially available charger, the charging work can be performed easily.
【図1】本発明の実施の形態におけるホイールローダの
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a wheel loader according to an embodiment of the present invention.
【図2】同、ホイールローダのチャージポンプの機能を
示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a function of a charge pump of the wheel loader.
【図3】同、ホイールローダの走行系統の構成を示す図
である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a traveling system of the wheel loader.
【図4】同、ホイールローダの構成を示す概略平面図で
ある。FIG. 4 is a schematic plan view showing the configuration of the wheel loader.
【図5】同、ホイールローダの構成を示す側面図であ
る。FIG. 5 is a side view showing the configuration of the same wheel loader.
【図6】従来のホイールローダの構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional wheel loader.
１ ホイールローダ（荷役車両）
２ 車体
３ａ，３ｂ 走行車輪
６ 荷役装置
１０ 走行用油圧モータ
１１ 走行用油圧ポンプ
１４ ブーム用油圧シリンダ装置（荷役用作動装置）
１５ バケット用油圧シリンダ装置（荷役用作動装
置）
２０ 荷役・換向用油圧ポンプ（荷役用油圧ポンプ）
２６ 電動モータ
２７ 主バッテリ（蓄電池）
２８ インバータ
２９ オルタネータ（発電機）
３１ 電装品
３７ アクセルペダル
２７ａ〜２７ｄ 小型バッテリ（小型蓄電池）1 Wheel Loader (Cargo Handling Vehicle) 2 Vehicle Body 3a, 3b Traveling Wheel 6 Cargo Handling Device 10 Traveling Hydraulic Motor 11 Traveling Hydraulic Pump 14 Boom Hydraulic Cylinder Device (Cargoing Operating Device) 15 Bucket Hydraulic Cylinder Device (Cargoing Operating Device) ) 20 cargo handling / conversion hydraulic pump (cargo handling hydraulic pump) 26 electric motor 27 main battery (storage battery) 28 inverter 29 alternator (generator) 31 electrical equipment 37 accelerator pedals 27a to 27d small battery (small storage battery)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６６Ｆ 9/24 Ｂ６６Ｆ 9/24 Ｗ Ｅ０２Ｆ 3/34 Ｅ０２Ｆ 3/34 (72)発明者 正野 信夫 大阪府大阪市西区京町堀１丁目15番10号 ティー・シー・エム株式会社内 (72)発明者 久村 公秀 大阪府大阪市西区京町堀１丁目15番10号 ティー・シー・エム株式会社内 (72)発明者 中山 智紀 大阪府大阪市西区京町堀１丁目15番10号 ティー・シー・エム株式会社内 Ｆターム(参考） 2D012 BA00 3D035 AA06 3D042 AB08 BA05 BA12 BA19 BB01 3F333 AA01 FA18 FA32 5H115 PA05 PA13 PC06 PG04 PG10 PI16 PI21 PO11 PU08 PV09 SE07 UI31 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B66F 9/24 B66F 9/24 W E02F 3/34 E02F 3/34 (72) Inventor Nobuo Masano Osaka, Osaka 1-15-10 Kyomachibori, Nishi-ku, Tokyo Within CMC Co., Ltd. (72) Inventor, Kimihide Hisamura 1-15-10 Kyomachibori, Nishi-ku, Osaka-shi, Osaka Osaka, Inc. (72) Invention Person Tomoki Nakayama 1-15-10 Kyomachibori, Nishi-ku, Osaka City, Osaka Prefecture F-term (reference) within TCM Co., Ltd. (reference) 2D012 BA00 3D035 AA06 3D042 AB08 BA05 BA12 BA19 BB01 3F333 AA01 FA18 FA32 5H115 PA05 PA13 PC06 PG04 PG10 PI16 PI21 PO11 PU08 PV09 SE07 UI31
Claims (4)
せる走行用油圧モータと、この走行用油圧モータに作動
油を供給する走行用油圧ポンプと、荷役装置と、この荷
役装置を作動させる油圧式の荷役用作動装置と、この荷
役用作動装置に作動油を供給する荷役用油圧ポンプとが
備えられた電気式荷役車両であって、上記走行用油圧ポ
ンプと荷役用油圧ポンプとが直結され、上記車体に、上
記走行用油圧ポンプと荷役用油圧ポンプとを駆動させる
電動モータと、この電動モータに電力を供給する蓄電池
とが設けられ、上記走行用油圧ポンプと荷役用油圧ポン
プとのいずれか一方が上記電動モータに連動連結されて
いることを特徴とする電気式荷役車両。1. A traveling wheel, a traveling hydraulic motor for rotationally driving the traveling wheel, a traveling hydraulic pump for supplying hydraulic oil to the traveling hydraulic motor, a cargo handling device, and a hydraulic pressure for operating the cargo handling device. An electric cargo-handling vehicle comprising: a cargo-handling actuation device; and a cargo-handling hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the cargo-handling actuator, wherein the traveling hydraulic pump and the cargo-handling hydraulic pump are directly connected. The vehicle body is provided with an electric motor for driving the traveling hydraulic pump and the cargo handling hydraulic pump, and a storage battery for supplying electric power to the electric motor, and either the traveling hydraulic pump or the cargo handling hydraulic pump is provided. An electric cargo handling vehicle, one of which is interlockingly connected to the electric motor.
発電機が電動モータに連動連結されていることを特徴と
する請求項１記載の電気式荷役車両。2. The electric cargo handling vehicle according to claim 1, wherein a generator for generating electric power required for electric components is linked to an electric motor on the vehicle body.
れ、蓄電池から電動モータへ供給される電力を直流電力
から交流電力へ変換するインバータが設けられ、上記イ
ンバータはアクセルペダルの操作量に応じて上記電動モ
ータの回転速度を制御することを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載の電気式荷役車両。3. An AC motor is used as the electric motor, and an inverter is provided for converting the electric power supplied from the storage battery to the electric motor from the DC electric power to the AC electric power. The electric cargo handling vehicle according to claim 1 or 2, wherein the rotation speed of the electric motor is controlled.
された小型蓄電池で構成され、各小型蓄電池は個別に充
電可能に構成されていることを特徴とする請求項１から
請求項３のいずれかに記載の電気式荷役車両。4. The storage battery according to claim 1, wherein the storage battery is composed of a plurality of small storage batteries that are divided and connected in series, and each small storage battery is individually chargeable. An electric cargo handling vehicle according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002079836A JP2003284208A (en) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | Electric cargo handling vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050607 |