JP2013028316A - 車載油圧機器用補助動力装置および油圧機器搭載車 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧機器搭載車による環境負荷を低減でき、接続が容易で、かつ、設置スペースの問題が生じない車載油圧機器用補助動力装置を提供する。
【解決手段】ミキサー車、クレーン車等の油圧機器搭載車１に搭載され、エンジン１１の駆動力によって駆動される車載油圧ポンプ２４により作動油を圧送される、油圧アクチュエータ等の油圧機器２５と油圧タンク２６に対して、一方の端部を各々脱着可能に構成された配管５１、５２と、それらの配管５１、５２の他方の端部に吐出口と吸入口を各々接続された油圧ポンプ４１と、当該油圧ポンプ４１を駆動するモータ４２と、前記モータ４２に電力を供給するバッテリ７１と、前記モータ７１を制御するための制御部６と、前記油圧ポンプ４１、前記モータ４２、前記バッテリ７１および前記制御部６を固定して一体化させる基材８１とを備えるように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ミキサー車やクレーン車等の車両に搭載される油圧機器を作動させるための車載油圧機器用補助動力装置、および、この車載油圧機器用補助動力装置との接続が可能な油圧機器搭載車に関するものである。

従来より、特殊な作業を行うための作業用車両として塵芥収集車、高所作業車、ミキサー車、クレーン車などの様々なタイプのものが知られている。こうした作業用車両は大出力を要するものが多く、目的に応じた形式の油圧機器が搭載された油圧機器搭載車として構成されるものが多い。

油圧機器搭載車は、一般に油圧シリンダや油圧モータ等の油圧機器と、これらに作動油を送り込むための油圧ポンプと、作動油を内部に収容し油圧ポンプに対して作動油を供給するとともに油圧機器からの戻り油を受け入れる油圧タンクとを備えている。そして、エンジンによる駆動力を補助出力軸を介して分配して、前記油圧ポンプを駆動させるようになっている。

すなわち、一般の油圧機器搭載車においては搭載した油圧機器を駆動させるために、エンジンを駆動させることが必要であり、油圧機器においてより大きな出力を要する際にはエンジンの回転数を上げて出力を増大させることが必要となっている。

しかしながら、近年、環境問題に対する意識の高まりから、二酸化炭素の排出量削減や騒音対策等が重要視されるようになってきている。

そこで、エンジンを駆動することなく油圧機器を動作させることができるように、電気エネルギを利用して油圧機器を動作させる方式が提案されている。

こうした方式は大きくは以下の２つの方式に分類される。

第１の方式は、車載油圧機器に作動油を供給する油圧ポンプを駆動するための駆動源として、エンジンに加えてモータとバッテリとを備えるものであり、例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。

このものは、エンジンから動力を分配して取り出す動力取出装置（補助出力軸）とクラッチを介して連結されるドライブシャフトによって油圧ポンプを駆動できるようになっているとともに、このドライブシャフトに対してモータがベルト等の伝達機構を介して接続するように構成している。このように構成することで、１つの油圧ポンプを必要に応じてエンジンとモータのいずれかを選択して、または双方によって駆動させ、車載油圧機器を動作させることができるようになる。そのため、モータを駆動源とした際には騒音や排気ガスなどの上記環境問題を解消することができるとともに、バッテリ切れの際にエンジンを駆動源とすることで動作時間を延長することができるようになっている。

第２の方式は、車載油圧機器を駆動するための車載油圧ポンプを２つ備えており、第１の車載油圧ポンプはエンジンによって駆動させ、第２の車載油圧ポンプはバッテリを備えたモータによって駆動させ、いずれの車載油圧ポンプからでも車載油圧機器に作動油を供給できるように構成するものであり、例えば下記特許文献２に記載するものが知られている。

このものは、車載油圧機器と、内部に作動油を収容する油圧タンクを各一つずつ備えており、第１の車載油圧ポンプおよび第２の車載油圧ポンプのいずれもが、車載油圧機器と油圧タンクとの間を接続する管路を形成するように設けられている。このように構成することで、上記第１の方式と同様に、エンジンおよびモータのいずれか、または双方によって車載油圧機器を動作させることができるようになっている。そのため、モータを駆動源とした際には上記環境問題を解消することができるとともに、バッテリ切れの際にエンジンを駆動源として動作時間を延長することができるようになっている。

特開２００５−３２９８７１号公報 特公平６−３５２６３号公報

しかしながら、エンジンのみを油圧機器の駆動源とする既存の油圧機器搭載車に対して、モータを基にした新たな動力装置を追加して、上記第１の方式または第２の方式の構成を実現することを考えた場合、次のような不都合が生じる。

まず、上述の第１の方式の構成に変更しようとした場合には、新たな補助動力装置としてモータおよびバッテリの設置が必要になるとともに、このモータから得られる駆動力を、油圧ポンプを駆動するドライブシャフトに伝達する伝達機構の設置も必要となる。この伝達機構はドライブシャフトに接続することから、ドライブシャフト（補助出力軸）との位置関係が限定されるため、これらの設置スペースを確保することが必要となる。また、機械的な構成部品が増え、これら部品間の接続関係を適切に調整することが必要となることから、設置作業も容易に行うことができない。

また、上述の第２の方式の構成に変更しようとした場合には、新たな補助動力装置としてモータ、バッテリおよび第２の車載油圧ポンプが必要となる。この場合には、第１の方式と異なりドライブシャフトへの接続は必要ないため、機器の設置位置に関する自由度は比較的大きく、設置作業を容易に行うことが可能となる。しかしながら、第２の油圧ポンプを搭載することが必要になることから、機器の設置スペースの確保という課題はより大きくなる。

さらには、第１の方式および第２の方式とも、新たな補助動力装置を取り付けることで車両重量の増加を招くために、通常走行時には燃費の悪化および二酸化炭素排出量の増加を招き、かえって環境負荷を悪化させることになる。

本発明は、このような課題を有効に解決することを目的としており、具体的には、油圧機器搭載車による環境負荷を減少させるとともに、接続作業が容易であり、かつ、設置スペースの問題が生じない車載油圧機器用補助動力装置を提供することを目的とする。さらには、当該車載油圧機器用補助動力装置を好適に接続して用いることが可能な、環境負荷の少ない油圧機器搭載車を提供することを目的とする。

本発明は、かかる目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち、本発明の車載油圧機器用補助動力装置は、油圧機器搭載車に搭載された油圧機器装置に対して一方の端部を各々脱着可能に構成された２本の配管と、それらの配管の他方の端部に接続されるものであって、油圧ポンプと当該油圧ポンプを駆動するモータとを含んだ油圧回路を構成するパワーユニットと、当該パワーユニットを制御するための制御部と、前記パワーユニット、前記バッテリおよび前記制御部を固定して一体化させる基材とを備えることを特徴とする。

このように構成すると、油圧機器搭載車に搭載される油圧機器をエンジンを用いることなく動作させることができるため、騒音や排気ガス等の環境負荷を抑制することが可能となる。また、油圧機器を動作させるために必要な機器がユニットとして一体化して構成されるとともに、車両内の油圧機器装置への配管の脱着が可能とされているため、運搬や接続・取外しを容易に行うことができるようになる。そのため、内部に恒久的な設置スペースを準備することができない既存の油圧機器搭載車の場合であっても、電気による補助動力が必要な際にのみ簡単に接続させて上記の効果を得ることが可能となる。逆に、補助動力を必要としない通常の走行時には、この車載油圧機器用補助動力装置を取り外しておき、車両の重量を軽減して環境負荷を軽減することが可能となる。

また、配管の接続をより容易にして、接続作業を短時間で行うことができるようにするためには、前記配管の前記一方の端部にワンタッチ継手を設けるように構成することが好適である。

また、車載油圧機器に対して車載油圧ポンプと同時に作動油を供給することを防ぎ、予期せぬ機器の損傷を防止するためには、前記油圧機器搭載車に搭載され当該油圧機器搭載車のエンジンの駆動を制御するための車載コンピュータと前記制御部との間を接続可能な信号ケーブルを備えており、前記制御部を、前記パワーユニットを制御して前記油圧ポンプを駆動または駆動の維持を行う際に、前記信号ケーブルを介した前記制御部と前記車載コンピュータとの接続状態を確認するステップと、前記信号ケーブルを介して前記車載コンピュータより得られる前記エンジンの駆動信号が非入力であることを確認するステップとを経た上で、前記パワーユニットに対する駆動指令を出力するステップに移行するように構成するとともに、前記信号ケーブルを介した前記制御部と前記車載コンピュータとの未接続状態、または前記信号ケーブルを介して前記車載コンピュータより得られる前記エンジンの駆動信号の入力状態を確認することによって、前記パワーユニットに停止指令を出力するように構成することが好適である。

また、油圧機器搭載車に対して未接続の状態でバッテリに充電を行い、いつでも使用可能な状態にしておくことができるようにするために、前記制御部が、商用電源より得られる電気エネルギを用いて前記バッテリを充電するための充電コントローラを備えているように構成することが好適である。

また、本発明の油圧機器搭載車は、上記の車載油圧機器用補助動力装置が備える前記配管の端部を脱着可能とする接続部を前記油圧機器装置が備えているように構成したことを特徴とするものである。

このように構成することで、上記車載油圧機器用補助動力装置を必要に応じて簡単に接続または取り外すことが可能となるため、車両内に特別な設置スペースを準備しなくても、必要な際にのみ車載油圧機器用補助動力装置を簡易的に取り付けるのみで足り、エンジンを使用することなく車載油圧機器を動作させることができるようになる。

さらに、車載油圧機器用補助動力装置を用いて車載油圧機器を動作させている間は、安全上、エンジンの起動ができないようにすることが好ましいため、上記の車載油圧機器用補助動力装置が備える前記制御部と、前記信号ケーブルを介して接続可能に前記車載コンピュータを構成しており、当該車載コンピュータを、前記エンジンの駆動または駆動の維持を行う際に、前記信号ケーブルを介して前記制御部より得られる前記パワーユニットの駆動信号の未入力状態を確認するステップを経た上で、前記エンジンに対する駆動指令を出力するステップに移行するように構成するとともに、前記信号ケーブルを介して前記制御部より得られる前記パワーユニットの駆動信号の入力状態を確認した際には、前記エンジンに対して停止指令を出力するように構成することが好適である。

以上説明した本発明によれば、油圧機器搭載車に対する接続が容易で、かつ、設置スペースの問題が生じないとともに、環境負荷を低減することが可能な車載油圧機器用補助動力装置、および、当該車載油圧機器用補助動力装置を好適に接続して用いることが可能な油圧機器搭載車を提供することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る車載油圧機器用補助動力装置および油圧機器搭載車のシステムの構成を示す模式図。 同車載油圧機器用補助動力装置の斜視図。 同車載油圧機器用補助動力装置の油圧ポンプを駆動させる際のインターロック処理を示すフローチャート。 図１の油圧機器搭載車のエンジンを駆動させる際のインターロック処理を示すフローチャート。 図２における車載油圧機器用補助動力装置の変形例を示す斜視図。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。

この実施形態の車載油圧機器用補助動力装置４および油圧機器搭載車１は、図１に模式的に示したような構成を採り、油圧機器搭載車１に搭載された車載油圧機器２５に対して、補助的にモータ４２から動力を与えることができるように構成されている。

車載油圧機器２５とは作動油によって動作するアクチュエータであり、作業目的に応じて油圧シリンダや油圧モータなどの形態に変更することができる。

同図における油圧機器搭載車１は、本発明に関連する部分のみを抽出する形で簡略化して記載しており、一般の車両と同様に、エンジン１１と当該エンジン１１によって駆動され外部に動力を取り出すための出力軸としての駆動軸１２と、当該駆動軸１２によって駆動される駆動輪１３とを有している。さらにはエンジン１１からの動力を分配して取り出す第２補助出力軸１４を有するとともに、当該第２補助出力軸１４によってベルト１５を介して駆動される発電機１６と、当該発電機１６によって生じた電気を蓄える車両用バッテリ１７とを備えている。この車両用バッテリ１７は、図示しないスタータや方向指示器やワイパー等の車両を走行させるために必要な機器を動作させるために設けられているものであり、一般的な車両が有するものとほぼ同一である。

また、一般的な車両と同様に車載コンピュータ１８を有しており、この車載コンピュータ１８によってエンジン１１の駆動制御が行われるようになっている。

さらに、この油圧機器搭載車１には油圧機器装置としての車載油圧機器２５と油圧タンク２６とを備えており、当該車載油圧機器２５をエンジン１１の駆動力によって動作させることができるようになっている。具体的には、エンジン１１の駆動力によって駆動されるドライブシャフト２３と、当該ドライブシャフト２３によって駆動される車載油圧ポンプ２４と、作動油を収容する油圧タンク２６とを備え、車載油圧ポンプ２４によって油圧タンク２６内の作動油を送り込まれることで車載油圧機器２５の動作が行われるように構成されている。

そのため、車載油圧ポンプ２４の吸入口（図示せず）は油圧タンク２６と配管３２を介して接続されるとともに、車載油圧ポンプ２４の吐出口（図示せず）は車載油圧機器２５と配管３１を介して接続されている。さらに、車載油圧機器２５と油圧タンク２６とは配管３３を介して接続されており、この配管３３を通じて車載油圧機器２５からの戻り油が油圧タンク２６内に帰還して収容されるようになっている。

また、上記ドライブシャフト２３への動力の伝達のため、エンジン１１の駆動軸１２の動力を分配して取り出す第１補助出力軸２１が設けられているとともに、当該第１補助出力軸２１と上記ドライブシャフト２３の間にはクラッチ２２が設けられており、クラッチ２２によって上記第１補助出力軸２１を介して駆動軸１２とドライブシャフト２３との接続および接続の解除を適宜選択して行うことができるようになっている。

以上に説明したような油圧機器搭載車１の構成は従来から一般的に用いられている構成とほぼ同一であり、こうした構成に加えて本実勢形態における油圧機器搭載車１は以下において詳述する車載油圧機器用補助動力装置４との接続を行うことができるように、接続部が設けられている点に特徴がある。

具体的には、油圧機器装置としての車載油圧機器２５および油圧タンク２６には車載油圧機器用補助動力装置４が備える配管５２、５３と接続するための接続部３６、３７が各々設けられている。また、車載コンピュータ１８は後述するインターロック処理の機能を備えるとともに、車載油圧機器用補助動力装置４が備えるシステムコントローラ６１と接続するための接続部１９が設けられている。また、車載油圧機器２５を車載油圧機器用補助動力装置４によって動作させる間、車載油圧ポンプ２４に作動油が流入することがないようにするため、配管３１および配管３２の途中にはバルブ３４、３５を設けている。これらのバルブ３４、３５を閉じることによって車載油圧ポンプ２４の吸入口および吐出口に至る管路を閉止することができ、予期せぬ作動油の流入や圧力変動から車載油圧ポンプ２４の保護を図ることができるようになっている。

このように構成された油圧機器搭載車１に対して接続される車載油圧機器用補助動力装置４は以下のように構成されている。

まず、本実施形態の車載油圧機器用補助動力装置４は、パワーユニットとして車載油圧機器２５を駆動させるための第２油圧ポンプ４１と、この第２油圧ポンプ４１を駆動するためのモータ４２とを備えている。図中での記載はないが、モータ４２の出力特性に応じて、適宜第２油圧ポンプ４１との間に減速機を設けることも好ましい。また、本実施形態の車載油圧機器用補助動力装置４は、モータ４２の回転数を制御することによって第２油圧ポンプ４１の駆動を制御して、車載油圧機器２５に所望の動作を行わせる制御部６と、モータ４２の駆動用電源となるバッテリ７１を備えている。

第２油圧ポンプ４１の吐出口（図示せず）は、配管５１を通じて上述した車載油圧機器２５の接続部３６と接続されるようになっている。配管５１はその先端に設けられた接続部５５によって、車載油圧機器２５側の接続部３６との接続がなされるようになっており、双方の接続部３６、５５は一組の凸型と凹型のワンタッチ継手として構成されているため、簡単に接続ができるようになっている。また、接続部３６、５５として逆止弁機能付のワンタッチ継手を用いることによって、未接続時の際の油漏れを防止することができるようになっている。

同様に、第２油圧ポンプ４１の吸入口（図示せず）は、配管５２を通じて上述した油圧タンク２６の接続部３７と接続されるようになっている。配管５２はその先端に設けられた接続部５６によって、油圧タンク２６側の接続部３７との接続がなされるようになっており、双方の接続部３７、５６は一組の凸型と凹型のワンタッチ継手として構成されているため、簡単に接続ができるようになっている。また、接続部３７、５６として逆止弁機能付のワンタッチ継手を用いることによって、未接続時の際の油漏れを防止することができるようになっている。

また、配管５１、５２の管路の途中には、各々バルブ５３、５４が設けられており、これらを閉止することによって、第２油圧ポンプ４１における作動油の流入・流出を停止することができるようになっている。

以上のように配管５１、５２を介してパワーユニットの構成要素としての第２油圧ポンプ４１と、油圧機器装置の構成要素としての車載油圧機器２５および油圧タンク２６とを接続することによって油圧回路を構成して、油圧タンク２６に収容されている作動油を第２油圧ポンプ４１によって車載油圧機器２５に送り込み、所望の動作を行わせることができるようになっている。

パワーユニットの構成要素としてのモータ４２は、電動のインダクションモータとして構成されており、その回転数は制御部６によって制御されるように構成されている。

制御部６は、大きくは、モータ４２に対してこれを回転させるための周波数制御電圧を与えるためのインバータ６２と、バッテリ７１の充電を管理するための充電コントローラ６３と、これらのインバータ６２と充電コントローラ６３を管理して制御指令を与えるシステムコントローラ６１とから構成されている。また、システムコントローラ６１には、運転情報を表示するための表示部６４と、操作者からの命令を入力するための入力部６５とが接続されており、システムコントローラ６１は操作者から入力部６５を通じて与えられた命令に応じて、各部を適切に動作させるべくインバータ６２や充電コントローラ６３に対する命令を与えるように構成されている。

また、システムコントローラ６１は、信号ケーブル６６を介して車載コンピュータ１８と接続できるようになっており、システムコントローラ６１と車載コンピュータ１８とは互いに運転情報を得て、安全に第２油圧ポンプ４１またはエンジン１１の動作を行うことができるように配慮してある。車載油圧機器用補助動力装置４から油圧機器搭載車１に対して与えられる運転情報としては、例えばモータ４２の回転信号がある。また、油圧機器搭載車１から車載油圧機器用補助動力装置４に与えられる運転情報としては、例えばエンジン１１の駆動信号（回転信号）がある。また、システムコントローラ６１および車載コンピュータ１８は、各々信号ケーブル６６を介して互いに接続された状態を認識することも可能に構成してある。

信号ケーブル６６は先端にコネクタ６７を有しており、車載コンピュータ１８側に設けた接続部１９との間で簡単に接続できるようになっている。なお、本図では、接続部６７は車載コンピュータ１８に直接的に設けられているように記載されているが、脱着を簡便に行うためには、車載コンピュータ１８側からも信号ケーブルを引出すようにして接続部１９を車内のアクセスが容易な箇所に設けることが好ましい。

制御部６の外部にはバッテリ７１が置かれ、このバッテリ７１とインバータ６２とが接続されていることで、システムコントローラ６１からの命令に応じてインバータ６２はバッテリ７１に蓄えられた電気エネルギを変換した周波数制御電圧をモータ４２に与えることができるようになっている。また、バッテリ７１は充電コントローラ６３にも接続されている。充電コントローラ６３は商用電源７２と電源ケーブル７３を用いて接続可能に構成されており、システムコントローラ６１からの指令に応じて、商用電源７２から得られる電気エネルギを変換しつつバッテリ７１に充電できるようになっている。

以上のようなシステムとして構成される車載油圧機器用補助動力装置４は、外観上は図２のような形態として構成される。

すなわち、矩形状に構成された１つの鉄製の基材８１の上面に、パワーユニットの構成要素としての油圧ポンプ４１およびモータ４２と、制御部６と、バッテリ７１とを固定し、基材８１を介して一体化されたものである。

各部の接続関係は、上述した説明の通りであり、配管５１、５２としては耐圧・耐油性ホースを用いており、これらの先端には各々接続部としてのワンタッチ継手５５、５６を設けている。また制御部６が備える表示部６４としては液晶表示パネルを、入力部６５としては複数の押し釦を設けている。車載コンピュータ１８（図１参照）と接続するための信号ケーブル６６はフラットケーブルとして構成している。また、この図では商用電源７２（図１参照）と接続するための電源ケーブル７３（図１参照）は取り外した状態としており、接続する際には電源コネクタ７４を用いて容易に接続ができるようになっている。

上記のように構成された車載油圧機器用補助動力装置４は、図１のように油圧機器搭載車１に接続することで次のようにして動作させることができる。

まず、油圧機器搭載車１を作業現場に配置させエンジン１１を停止させた後に、車載油圧機器用補助動力装置４を油圧機器搭載車１の近くにまで搬送させ、油圧機器搭載車１に隣接させた状態で設置する。この際、車載油圧機器用補助動力装置４は図２のように、ユニットとして一体化して構成しているために可搬性に優れ、短時間で設置を行うことができる。また、車載油圧機器用補助動力装置４は、油圧機器搭載車１の内部に搭載する必要がないために、設置スペースの問題が生じることもない。

そして、図１のように、油圧機器搭載車１が備える油圧機器装置の構成要素としての車載油圧機器２５および油圧タンク２６と、パワーユニットの構成要素としての第２油圧ポンプ４１とを配管５１、５２によって各々接続する。この際、各接続部３６、３７、５５、５６は対応する形状のワンタッチ継手として構成されているために、簡単に接続をおこなうことが可能である。

また、油圧機器搭載車１が備える車載コンピュータ１８とシステムコントローラ６１とを信号ケーブル６６によって接続する。この接続部１９、６７も脱着可能に構成されているために、簡単に接続を行うことができる。

このように接続を行った後、操作者は油圧機器搭載車１が備える車載油圧ポンプ２４に接続される配管３１、３２の管路の途中に設けられたバルブ３４、３５を各々閉止する。これにより、車載油圧機器用補助動力装置４を用いて車載油圧機器２５を動作させた場合に予期せぬ圧力上昇が生じたとしても、車載油圧ポンプ２４は保護される。

さらに、操作者は第２油圧ポンプ４１に接続される配管５１、５２の管路の途中に設けられたバルブ５３、５４を各々開放する。これにより、モータ４２を回転させて第２油圧ポンプ４１を駆動させることによって、油圧タンク２６内の作動油を第２油圧ポンプ４１によって車載油圧機器２５に送り込んで動作させることができるようになる。

上記のようにして接続および動作準備を終えた後、操作者は入力部６５を通じて第２油圧ポンプ４１を駆動させるよう命令を与える。この命令に従ってシステムコントローラ６１は、インバータ６２にモータ４２を駆動させるための命令を与え、モータ４２によって第２油圧ポンプ４１を駆動させる。こうすることで第２油圧ポンプ４１は、油圧タンク２６内に収容されている作動油を配管５２を通じて吸入口（図示せず）より吸い込み、吐出口（図示せず）より配管５１を通じて車載油圧機器２５に供給する。そして、車載油圧機器２５は作動油の圧力により、所定の動作を行う。

また、操作者が車載油圧機器２５による出力または動作速度の変更を意図して、入力部６５を通じて第２油圧ポンプ４１の圧力上昇または圧力低下の命令を与えた場合には、こうした命令に従ってシステムコントローラ６１は、インバータ６２に対してモータ４２の動作を変更するための命令を与え、モータ４２による第２油圧ポンプ４１の駆動条件を変更させる。このようにして車載油圧機器２５の動作を変更することができる。

上記のように車載油圧機器用補助動力装置４によって油圧機器搭載車１の車載油圧機器２５を動作させる場合に、同時に油圧機器搭載車１が内部に備える車載油圧ポンプ２４を動作させて車載油圧機器２５に対して作動油を供給することで、より車載油圧機器２５の出力を上昇させることも可能である。

しかしながら、このように同時に２つの油圧ポンプ２４、４１を動作させることは、作動油の圧力の制御が不安定になる恐れがあり、場合によっては油圧ポンプ２４、４１に故障が生じる可能性がある。そのため、本実施形態における車載油圧機器用補助動力装置４および油圧機器搭載車１においては、同時に２つの油圧ポンプ２４、４１を駆動させることはできず、いずれか片方を動作させている間は他方の起動ができないようにインターロックがかかるように構成している。

具体的には、パワーユニットを構成する第２油圧ポンプ４１を駆動させる場合には、図３のようなインターロック処理が行われるように、制御部６（図１参照）を構成している。以下、図１を参照しつつ、図３を用いてこのインターロック処理について説明を行う。

まず、第２油圧ポンプ４１を駆動するモータ４２が停止中の場合には、制御部６は待機状態として、第２油圧ポンプ４１（モータ４２）の起動スイッチのオン信号の入力を待つ（ＳＴ００１）。起動スイッチのオン信号が入力されれば、次のステップに移行して制御部６と車載コンピュータ１８とが信号ケーブル６６を介して接続されているかを確認する（ＳＴ００２）。制御部６と車載コンピュータ１８との接続が確認できない場合には、第２油圧ポンプ４１（モータ４２）を停止させるステップ（ＳＴ００６）に移行する。

制御部６と車載コンピュータ１８との接続が確認できる場合には、車載コンピュータ１８から出力されるエンジン１１の駆動信号が未入力状態であることを確認するステップ（ＳＴ００３）に移行する。つまり、ここではエンジン１１が駆動されていないことを確認する。エンジン１１の駆動信号が入力状態である場合には、第２油圧ポンプ４１（モータ４２）を停止させるステップ（ＳＴ００６）に移行する。

エンジン１１の駆動信号が未入力状態である場合には、エンジン１１が駆動がされておらず、安全に第２油圧ポンプ４１を動作させることができる状態となっているため、第２油圧ポンプ４１（モータ４２）の出力制御を行うことが可能となる（ＳＴ００４）。本フローチャートではこのステップに関しては詳細を省略してあるが、操作者からの命令に応じて第２油圧ポンプ４１（モータ４２）の起動や回転数の増減等の目的に応じた種々の制御を行うことが可能となる。

さらに、上記のようにして第２油圧ポンプ４１（モータ４２）に対してインバータ６２より与える周波数制御電圧の変更を行った後、次のステップに進み第２油圧ポンプ４１（モータ４２）の停止スイッチがオンになっているかを確認する（ＳＴ００５）。

停止スイッチがオンになっていれば、第２油圧ポンプ４１（モータ４２）を停止するステップ（ＳＴ００６）に進み、インバータ６２からの指令によって第２油圧ポンプ４１（モータ４２）を停止させる。

停止スイッチがオンになっていない場合には、再度ＳＴ００２に戻って、停止スイッチがオンになるまでＳＴ００２〜ＳＴ００５の間をループする。このようにステップをループさせることによって、制御部６と車載コンピュータ１８との接続状態、およびエンジン１１の非駆動状態を監視することが可能となる。このループの間に、制御部６と車載コンピュータ１８との間の信号ケーブル６６による接続が解除された場合、または、エンジン１１が駆動された場合には、ＳＴ００２またはＳＴ００３より分岐する右側のラインを通って、パワーユニットを構成する第２油圧ポンプ４１（モータ４２）を停止するステップ（ＳＴ００６）に進むことになる。

他方、油圧機器搭載車１のエンジンを駆動させる場合には、図４のようなインターロック処理が行われるように構成している。上述のようにして車載油圧機器用補助動力装置４の制御部６を構成することで、エンジン１１駆動時にはパワーユニットを構成する第２油圧ポンプ４１（モータ４２）の起動ができず、同時に２つの油圧ポンプ２４、４１を同時に駆動することは回避可能であるが、誤ってエンジン１１を駆動した際に動作する油圧ポンプ２４、４１が切り替わることで、作動油の圧力変動が生じる可能性があるために、これを防止するため油圧機器搭載車１側にもインターロックを組み込み、エンジン１１の起動が制限されるように車載コンピュータ１８を構成している。以下、図１を参照しつつ、図４を用いてこのインターロック処理について説明を行う。

まず、エンジン１１の停止時には待機状態として、エンジン１１の起動スイッチがオンになるのを待ち（ＳＴ０１１）、起動スイッチのオンによって次のステップ（ＳＴ０１２）に移行する。このステップ（ＳＴ０１２）では、信号ケーブル６６を通じて得られるパワーユニット構成要素としての第２油圧ポンプ４１（モータ４２）の回転信号が未入力状態であることを確認するものであり、回転信号が入力されていることを確認した場合には、エンジン１１を停止状態とするステップ（ＳＴ０１５）に移行して、エンジン１１の起動を行わせない。

逆に、第２油圧ポンプ４１（モータ４２）の回転信号が未入力状態である場合には、次のエンジン出力制御を行うステップ（ＳＴ０１３）に移行する。なお、第２油圧ポンプ４１（モータ４２）の回転信号が未入力状態である場合とは、信号ケーブル６６が接続されていない状態をも含むが、この場合には制御部６による第２油圧ポンプ４１（モータ４２）の起動を行うことができないために問題は生じない。

上記エンジン１１の出力制御を行うステップ（ＳＴ０１３）を経て、エンジン１１の停止スイッチがオンになっているかを確認する（ＳＴ０１４）。なお、油圧機器搭載車１のタイプによってはエンジン１１の停止スイッチが独立して設置されておらず、エンジン１１の起動スイッチと一体化しているものもあるが、その場合にはエンジン１１の起動スイッチのオフ信号として構成することで足りる。

停止スイッチがオン（または起動スイッチがオフ）になっていれば、エンジン１１を停止状態とするステップ（ＳＴ０１５）に進む。

停止スイッチがオン（または起動スイッチがオフ）になっていない場合には、再度ＳＴ０１２に戻って、停止スイッチがオン（または起動スイッチがオフ）になるまでＳＴ０１２〜ＳＴ０１４の間をループする。このようにステップをループさせることによって第２油圧ポンプ４１（モータ４２）の非回転状態を監視することが可能となる。このループの間に、第２油圧ポンプ４１（モータ４２）が駆動された場合には、ＳＴ０１２より分岐する右側のラインを通って、エンジン１１を停止状態とするステップ（ＳＴ０１５）に進むことになる。

上記のようにして、安全に、補助動力として第２油圧ポンプ４１を用いて車載油圧機器２５を稼働させることができる。こうすることで、油圧機器搭載車１を同一の場所に停車させた状態で車載油圧機器２５を用いた作業を行わせる場合において、エンジン１１を駆動させることなく行うことができるために、排気ガスの放出、燃料の消費、および騒音を抑制することができ、環境負荷を低減させることができる。

また、このようなパワーユニット構成要素としての第２油圧ポンプ４１およびこれを動作させるためのモータ４２と、制御部６と、バッテリ７１とが車載油圧機器用補助動力装置４として一体化されて構成されているため可搬性に優れており、さらに油圧機器搭載車１への脱着が容易に構成されているために、油圧機器搭載車１が作業現場に到着した後に、作業現場に保管しておいた車載油圧機器用補助動力装置４を運搬して油圧機器搭載車１に隣接して設置し、接続して運転させることができる。こうした使用形態が実現できることから、油圧機器搭載車１に車載油圧機器用補助動力装置４を搭載する必要がなく、車両重量を増加させることなく走行時の燃料消費量を抑えることもできる。

また、車載油圧機器用補助動力装置４のバッテリ７１の残量が少なくなった際には、簡単に取り外して、エンジン１１を駆動源として車載油圧機器２５を動作させるように切り換えることが可能となっている。

さらに、車載油圧機器用補助動力装置４は商用電源７２と接続して充電可能に構成されていることから、様々な場所で簡便に充電を行うことができる。そのため、充電の機会を増やして使用に備えることができ、結果的に車載油圧機器用補助動力装置４を使用する場面および時間を増加させ、環境影響の低減を実現することが可能となる。

また、車載油圧機器用補助動力装置４と油圧機器搭載車１とを一対一で対応させることは必須ではなく、複数の油圧機器搭載車１に対して車載油圧機器用補助動力装置４をつなぎ換えて使用することも可能である。こうすることで、製造コストの削減を図ることも可能である。

以上のように、本発明の車載油圧機器用補助動力装置４は、油圧機器搭載車１に搭載された油圧機器装置としての油圧機器２５および油圧タンク２６に対して一方の端部を各々脱着可能に構成された配管５１、５２と、それらの配管５１、５２の他方の端部に接続されるものであって、油圧ポンプ４１と当該油圧ポンプ４１を駆動するモータ４２とを含んだ油圧回路を構成するパワーユニットと、当該パワーユニットに電力を供給するバッテリ７１と、前記パワーユニットを制御するための制御部６と、前記パワーユニット、前記バッテリ７１および前記制御部６を固定して一体化させる基材８１とを備えることを特徴とするものである。

このように構成しているため、油圧機器搭載車１に搭載される車載油圧機器２５をエンジン１１を用いることなく動作させることができるため、騒音や排気ガス等による環境悪化を抑制することが可能となる。また、車載油圧機器２５を動作させるために必要な機器がユニットとして一体化して構成されているため可搬性に優れ、運搬および設置が容易であるとともに、油圧機器搭載車１の油圧機器装置を構成する車載油圧機器２５や油圧タンク２６への配管５１、５２の脱着が可能とされているため、車載油圧機器２５を車載油圧機器用補助動力装置４が備える油圧ポンプ（第２油圧ポンプ）４１を用いて駆動させるための事前準備作業を短時間で容易に行うことが可能となる。

また、前記配管５１、５２の前記一方の端部にワンタッチ継手５５、５６を設けるように構成しているため、配管５１、５２の車載油圧機器２５や油圧タンク２６への接続がより容易になり、事前準備作業を短時間で容易に行うことができるという上記の効果をより高めることができる。

また、前記油圧機器搭載車１に搭載され当該油圧機器搭載車１のエンジン１１の駆動を制御するための車載コンピュータ１８と前記制御部６との間を接続可能な信号ケーブル６６を備えており、前記制御部６を、前記モータ４２を制御して前記油圧ポンプ４１を駆動または駆動の維持を行う際に、前記信号ケーブル６６を介した前記制御部６と前記車載コンピュータ１８との接続状態を確認するステップと、前記信号ケーブル６６を介して前記車載コンピュータ１８より得られる前記エンジン１１の駆動信号が非入力であることを確認するステップとを経た上で、前記パワーユニットを構成するモータ４２に対する駆動（回転）指令を出力するステップに移行するように構成するとともに、前記信号ケーブル６６を介した前記制御部６と前記車載コンピュータ１８との未接続状態、または前記信号ケーブル６６を介して前記車載コンピュータ１８より得られる前記エンジン１１の駆動信号の入力状態を確認することによって、前記パワーユニットを構成するモータ４２に停止指令を出力するように構成しているため、車載油圧機器２５に対して車載油圧ポンプ２４と第２油圧ポンプ４１とから同時に作動油を供給することを防ぎ、予期せぬ機器の損傷を防止することができる。

また、前記制御部６が、商用電源７２より得られる電気エネルギを用いて前記バッテリ７１を充電するための充電コントローラ６３を備えるように構成しているため、場所を問わず簡単にバッテリ７１の充電を行うことができ、これによって充電機会を増やすことができるため、バッテリが充電されて使用可能な状態を増加させることができる。そのため、使用機会を増加させて結果的に環境負荷を低減させることが可能となる。

さらに、本発明の油圧機器搭載車１は、上記の車載油圧機器用補助動力装置４が備える前記配管５１、５２の端部を脱着可能とする接続部３６、３７を前記パワーユニット構成要素としての前記油圧機器２５および前記油圧タンク２６が各々備えているように構成したことを特徴とするものである。

このように構成しているため、必要に応じて簡単に上記の車載油圧機器用補助動力装置４を接続させて、エンジン１１以外の駆動手段によって車載油圧機器２５を動作させることが可能になる。

また、上記の車載油圧機器用補助動力装置４が備える前記制御部６と、前記信号ケーブル６６を介して接続可能に前記車載コンピュータ１８を構成しており、当該車載コンピュータ１８を、前記エンジン１１の駆動または駆動の維持を行う際に、前記信号ケーブル６６を介して前記制御部６より得られる前記パワーユニット構成要素としてのモータ４２の駆動（回転）信号の未入力状態を確認するステップを経た上で、前記エンジン１１に対する駆動指令を出力するステップに移行するように構成するとともに、前記信号ケーブル６６を介して前記制御部６より得られる前記パワーユニット構成要素としてのモータ４２の駆動（回転）信号の入力状態を確認した際には、前記エンジン１１に対して停止指令を出力するように構成しているため、補助動力としての第２油圧ポンプ４１を用いて車載油圧機器２５を動作させている際には、エンジン１１を駆動することができず、車載油圧機器２５の駆動源の切り替わりによる予期せぬ機器の損傷を防止することが可能となる。

なお、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではない。

上述の実施形態では、車載油圧機器用補助動力装置４を、図２のような形態で構成していたが、機器のレイアウトを変更するなどして様々な形態に変形することが可能である。例えば、図５に示したように、鉄製の設置板１８１ａ〜１８１ｃを上下方向に三段に連結するようにして直方体状に基材１８１を構成して、それぞれの設置板１８１ａ〜１８１ｃに油圧ポンプ１４１およびモータ１４２、バッテリ１７１、制御部１０６を各々設置するようにして、縦型に配置しても良い。なお、本図では、制御部６とバッテリ１７１およびモータ１４２に対する電気配線は省略して記載してある。

このように構成することで、よりコンパクトな形態にすることができるとともに、下部に車輪１８２〜１８２を設けることで、さらに可搬性を高めることが可能となる。また図では記載していないが、直方体状に構成された基材１８１の各面を塞ぐようにして化粧パネルを設ければ、機器内部へのゴミの侵入を防止することができ、より動作安定性を高めることも可能となる。

上述したように、本実施形態の車載油圧機器用補助動力装置４は、補助動力を必要とする際に油圧機器搭載車１に隣接するように設置して、接続することを想定していたが、必ずしも油圧機器搭載車１の外部に搭載することを要するものではない。例えば、油圧機器搭載車１の内部にスペースが十分にある場合には、そのスペース内に車載油圧機器用補助動力装置４を設置してもよい。このようにしても、必要に応じて車載油圧機器用補助動力装置４を簡単に脱着可能とすることができ、上記と同様に本発明の目的を達成することは可能である。

さらに、図３を用いて説明した本実施形態の車載油圧機器用補助動力装置４の制御部６におけるインターロック処理は、さらに検知項目および判定ステップを増加させて、より安全性を高めることも可能である。例えば、配管５１、５２の接続状態を検知する検知部や、配管３１、３２に設けられたバルブ３４、３５の閉状態を検知する検知部を設け、これらから得られる検知信号の有無を確認するように構成することも好ましい。

また、エンジン１１の駆動信号の非入力状態を確認することに代えて、クラッチ２２の断絶状態を確認するような構成にしてもよい。このような構成にした上で、車載油圧機器用補助動力装置４を油圧機器搭載車１の内部に搭載する等、油圧機器搭載車１と共に移動可能とした場合には、車載油圧機器用補助動力装置４により車載油圧機器２５を動作させつつエンジン１１を起動して走行させることも可能になる。

また、本実施形態の車載油圧機器用補助動力装置４を接続する油圧機器搭載車１としては、油圧機器装置としての車載油圧機器２５および油圧タンク２６と、車載油圧ポンプ２４とを備えており、エンジン１１を駆動源として車載油圧ポンプ２４を駆動することで油圧タンク２６に収容された作動油を車載油圧機器２５に送り込み、動作を行わせるものとして記載していたが、車載油圧機器用補助動力装置４を接続する車載油圧機器２５と油圧タンク２６とを有する限り、この形態には限らない。すなわち、車載油圧機器２５に作動油を送り込む車載油圧ポンプ２４や、当該車載油圧ポンプ２４に対してエンジン１１からの駆動力を分配する補助出力軸２１、クラッチ２２およびドライブシャフト２３、さらには車載油圧ポンプに接続する配管３１、３２を備えておらず、油圧機器装置として車載油圧機器２５および油圧タンク２６に加えて、これらを接続する配管３３のみを備えた形態であっても良い。この場合には、エンジン１１によって車載油圧機器２５を動作させることはできないものの、さらなる車両の軽量化を図るとともに、上記実施形態の車載油圧機器用補助動力装置４を用いることによって必要な際にのみ簡単に接続作業を行って、車載油圧機器２５を動作させることができる。

さらに、上記のような車載油圧機器２５周りの構成を単純化した構成を進めて、油圧機器装置として油圧機器２５のみを備えている形態とすることもできる。この場合には、車載油圧機器用補助動力装置４を構成するパワーユニットを、上述の実施形態のような第２油圧ポンプ４１と、当該油圧ポンプ４１を駆動するモータ４２とに加えて、油圧タンク２６までを含めた構成にすればよい。このように構成した上で、パワーユニットから油圧機器装置に接続される２本の配管を脱着可能と構成すれば、上記と同様に簡単に接続を行って車載油圧機器２５の動作を行わせることが可能となり上記と同一の効果を得ることができる。

なお、本発明においては作動流体として油を用いることを前提としているが、油に代えて別の作動流体を用いる機器に置き換えることは当業者にとって容易であり、本発明の均等の範囲に含まれる。

その他の構成も、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

１…油圧機器搭載車
４…車載油圧機器用補助動力装置
６…制御部
１１…エンジン
１２…駆動軸
１８…車載コンピュータ
２４…車載油圧ポンプ
２５…車載油圧機器
２６…油圧タンク
３１、３２…配管
３６、３７…接続部（ワンタッチ継手）
４１…第２油圧ポンプ
４２…モータ
５１、５２…配管
５５、５６…接続部（ワンタッチ継手）
６１…システムコントローラ
６２…インバータ
６３…充電コントローラ
６６…信号ケーブル
７１…バッテリ
７２…商用電源
８１…基材

Claims (6)

1. 油圧機器搭載車に搭載された油圧機器装置に対して一方の端部を各々脱着可能に構成された２本の配管と、
   それらの配管の他方の端部に接続されるものであって、油圧ポンプと当該油圧ポンプを駆動するモータとを含んだ油圧回路を構成するパワーユニットと、
   当該パワーユニットに電力を供給するバッテリと、
   前記パワーユニットを制御するための制御部と、
   前記パワーユニット、前記バッテリおよび前記制御部を固定して一体化させる基材と
   を備えることを特徴とする車載油圧機器用補助動力装置。
2. 前記配管の前記一方の端部にワンタッチ継手を設けていることを特徴とする請求項１に記載の車載油圧機器用補助動力装置。
3. 前記油圧機器搭載車に搭載され当該油圧機器搭載車のエンジンの駆動を制御するための車載コンピュータと前記制御部との間を接続可能な信号ケーブルを備えており、
   前記制御部を、
   前記パワーユニットを制御して前記油圧ポンプを駆動または駆動の維持を行う際に、前記信号ケーブルを介した前記制御部と前記車載コンピュータとの接続状態を確認するステップと、前記信号ケーブルを介して前記車載コンピュータより得られる前記エンジンの駆動信号が非入力であることを確認するステップとを経た上で、前記パワーユニットに対する駆動指令を出力するステップに移行するように構成するとともに、
   前記信号ケーブルを介した前記制御部と前記車載コンピュータとの未接続状態、または前記信号ケーブルを介して前記車載コンピュータより得られる前記エンジンの駆動信号の入力状態を確認することによって、前記パワーユニットに停止指令を出力するように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の車載油圧機器用補助動力装置。
4. 前記制御部が、
   商用電源より得られる電気エネルギを用いて前記バッテリを充電するための充電コントローラを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車載油圧機器用補助動力装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の車載油圧機器用補助動力装置が備える前記配管の端部を脱着可能とする接続部を前記油圧機器装置が備えているように構成したことを特徴とする油圧機器搭載車。
6. 請求項３に記載の車載油圧機器用補助動力装置が備える前記制御部と、前記信号ケーブルを介して接続可能に前記車載コンピュータを構成しており、
   当該車載コンピュータを、
   前記エンジンの駆動または駆動の維持を行う際に、
   前記信号ケーブルを介して前記制御部より得られる前記パワーユニットの駆動信号の未入力状態を確認するステップを経た上で、
   前記エンジンに対する駆動指令を出力するステップに移行するように構成するとともに、
   前記信号ケーブルを介して前記制御部より得られる前記パワーユニットの駆動信号の入力状態を確認した際には、前記エンジンに対して停止指令を出力するように構成したことを特徴とする油圧機器搭載車。

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