JP3220544U

JP3220544U - 産業車両

Info

Publication number: JP3220544U
Application number: JP2018005113U
Authority: JP
Inventors: 英介近藤
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2019-03-14
Anticipated expiration: 2028-12-27

Abstract

【課題】油圧ポンプを駆動するモータのうなり音を抑制することができる産業車両を提供する。
【解決手段】産業車両（フォークリフト１０）の車両制御装置２５は、モータ１９の回転数の変動が大きい運転条件であると判定したときに、リリーフ弁５３のリリーフ圧を、圧力センサ８４により検出された圧力の平均値まで下げるべく電磁弁５４の駆動を制御する。第３接続流路６３の上限圧力が、圧力センサにより検出された圧力の平均値まで下がるため、平均値を超えた第３接続流路の圧力の変動が抑えられ、モータの回転数変動が低減される。
【選択図】図２

Description

本考案は、油圧によって動作する油圧作動装置を備えた産業車両に関する。

従来から、油圧によって動作する油圧作動装置を備えた産業車両としては、例えば、フォークリフトが知られている。フォークリフトは、油圧作動装置として、例えば、マストを傾動動作させる油圧式のティルトシリンダと、フォークを昇降動作させる油圧式のリフトシリンダと、を有している。

このようなフォークリフトは、例えば特許文献１に開示されているように、油圧作動装置に対する圧油の給排を制御するコントロール回路と、コントロール回路内の圧力を制御する圧力補償回路と、を備えている。そして、圧力補償回路は、コントロール回路へ入力される圧力よりも高めの圧力を発生させ、コントロール回路内の圧力が油圧作動装置の作動に必要な圧力となるように補填する。また、圧力補償回路は、油圧ポンプから吐出された圧油を油タンクへ解放させることで、その時の操作状態によって決まる上限圧力にコントロール回路内の圧力を制御する。

特許第４７１９４５０号公報

ところで、油圧ポンプをモータによって駆動する場合、例えば、重量の大きい荷物がフォークに載置された状態で油圧作動装置が作動するような高負荷での運転条件では、モータの回転数の変動（ハンチング）が大きくなり易い。このような、モータの回転数の変動が大きい運転条件でフォークリフトが運転されると、モータのうなり音が発生してしまう場合がある。

本考案は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、モータのうなり音を抑制することができる産業車両を提供することにある。

上記課題を解決する産業車両は、モータと、前記モータによって駆動される油圧ポンプと、油圧によって動作する油圧作動装置と、前記油圧作動装置に対する圧油の給排を制御するコントロール回路と、前記コントロール回路内の圧力を制御する圧力補償回路と、を備え、前記圧力補償回路は、前記コントロール回路を介さずに前記油圧ポンプと油タンクとを繋ぐ第１流路と、前記第１流路に設けられるとともに前記第１流路の圧力が予め定められた圧力を超えた場合に、前記第１流路を介した前記油圧ポンプと前記油タンクとの連通を許容する圧力補償弁と、前記コントロール回路と前記油タンクとを繋ぐ第２流路と、前記第２流路に設けられるとともに前記第２流路の圧力が予め定められた圧力を超えた場合に、前記第２流路を介した前記コントロール回路と前記油タンクとの連通を許容するリリーフ弁と、前記第２流路における前記リリーフ弁よりも前記コントロール回路側の圧力を前記圧力補償弁へ導入して前記圧力補償弁の開弁圧を調整する圧力導入路と、前記リリーフ弁のリリーフ圧を制御する電磁弁と、を有する産業車両であって、前記電磁弁の駆動を制御する制御部と、前記第１流路における前記圧力補償弁よりも前記油圧ポンプ側の圧力を検出する圧力センサと、前記モータの回転数の変動が大きい運転条件であるか否かを判定する判定部と、を備え、前記制御部は、前記モータの回転数の変動が大きい運転条件であると前記判定部が判定したときに、前記リリーフ弁のリリーフ圧を、前記圧力センサにより検出された圧力の平均値、又は実効値まで下げるべく前記電磁弁の駆動を制御する。

モータの回転数の変動が大きくなると、それに伴って、第１流路における圧力補償弁よりも油圧ポンプ側の圧力の変動も大きくなる。このとき、制御部は、モータの回転数の変動が大きい運転条件であると判定部が判定したときに、リリーフ弁のリリーフ圧を、圧力センサにより検出された圧力の平均値、又は実効値まで下げるべく電磁弁の駆動を制御するため、第２流路を介したコントロール回路と油タンクとの連通が許容され易くなる。よって、第２流路におけるリリーフ弁よりもコントロール回路側の圧油が、リリーフ弁を通過して第２流路から油タンクに排出され易くなる。すると、第２流路におけるリリーフ弁よりもコントロール回路側の流路から圧力導入路を介して圧力補償弁へ導入される圧力が小さくなるため、圧力補償弁の開弁圧が小さくなり、第１流路における圧力補償弁よりも油圧ポンプ側の圧油が圧力補償弁を通過して第１流路から油タンクに排出され易くなる。したがって、第１流路における圧力補償弁よりも油圧ポンプ側の圧力の上限圧力が、圧力センサにより検出された圧力の平均値、又は実効値まで下がるため、圧力センサにより検出された圧力の平均値、又は実効値を超えた第１流路における圧力補償弁よりも油圧ポンプ側の圧力の変動が起こらなくなる。したがって、第１流路における圧力補償弁よりも油圧ポンプ側の圧力の変動を抑えることができるため、モータの回転数の変動が低減され、モータのうなり音を抑制することができる。

上記産業車両において、前記判定部は、前記圧力センサにより検出された圧力の変動が大きい場合に、前記モータの回転数の変動が大きい運転条件であると判定するとよい。
これによれば、判定部は、圧力センサにより検出された圧力の変動が大きい場合に、モータの回転数の変動が大きい運転条件であると判定するため、モータの回転数の変動が大きい運転条件であるか否かを精度良く判定することができる。

この考案によれば、モータのうなり音を抑制することができる。

実施形態におけるフォークリフトの全体構成を示す模式図。フォークリフトの油圧回路を示す回路図。圧力センサにより検出される圧力と第１流路における圧力補償弁よりも油圧ポンプ側の圧力の上限圧力との関係を示すグラフ。

以下、産業車両をフォークリフトに具体化した一実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
図１に示すように、フォークリフト１０は、荷役装置１１を備えている。荷役装置１１は、左右一対のアウタマスト１２と、インナマスト１３と、を有する多段式のマスト１４を備えている。アウタマスト１２には、油圧作動装置としてティルトシリンダ１５が連結されている。インナマスト１３には、油圧作動装置としてリフトシリンダ１６が連結されている。ティルトシリンダ１５及びリフトシリンダ１６は、油圧式である。したがって、ティルトシリンダ１５及びリフトシリンダ１６は、油圧によって動作する。

マスト１４は、ティルトシリンダ１５に対する圧油の給排によって、フォークリフト１０の車体の前後方向に前傾動作又は後傾動作を行う。インナマスト１３は、リフトシリンダ１６に対する圧油の給排によって、車体の上下方向に昇降動作を行う。また、インナマスト１３には、リフトブラケット１７を介して荷役具としてのフォーク１８が設けられている。フォーク１８は、リフトシリンダ１６の作動によってインナマスト１３がアウタマスト１２に沿って昇降動作を行うことにより、リフトブラケット１７とともに昇降動作を行う。

フォークリフト１０は、モータ１９と、モータ１９によって駆動される油圧ポンプ２０と、油圧ポンプ２０から吐出された圧油が供給される油圧回路２１と、を備えている。油圧回路２１は、ティルトシリンダ１５及びリフトシリンダ１６への圧油の給排を制御する。また、油圧ポンプ２０には、油タンク２２から汲み上げた圧油を油圧回路２１に供給する油路２３が接続されている。油路２３は、油圧ポンプ２０の吐出口に接続されている。また、油圧回路２１には、油タンク２２へ排出される圧油が通る排出油路２４が接続されている。

フォークリフト１０は、車両制御装置２５を備えている。車両制御装置２５には、ティルトシリンダ１５の動作を指示するティルト操作部材２７の操作状態を検出するティルトセンサ２８と、リフトシリンダ１６の動作を指示するリフト操作部材２９の操作状態を検出するリフトセンサ３０と、が電気的に接続されている。ティルト操作部材２７及びリフト操作部材２９は、フォークリフト１０の運転室に配置されている。

車両制御装置２５は、モータ１９の駆動を制御する。また、ティルト操作部材２７やリフト操作部材２９を操作することにより、ティルトシリンダ１５やリフトシリンダ１６が動作する。

油圧回路２１は、ティルトシリンダ１５及びリフトシリンダ１６に対する圧油の給排を制御するコントロール回路４０と、コントロール回路４０内の圧力を制御する圧力補償回路５０と、を有している。

コントロール回路４０は、ティルトシリンダ１５の油室に油路３５を介して接続されているティルト動作用のコントロール弁４１と、リフトシリンダ１６の油室に油路３６を介して接続されているリフト動作用のコントロール弁４２と、を有している。各コントロール弁４１，４２は、油路２３及び排出油路２４それぞれに接続されている。各コントロール弁４１，４２は、機械式の切換弁である。コントロール弁４１にはティルト操作部材２７が機械的に連結されており、ティルト操作部材２７の操作によって開閉状態が切り換わる。また、コントロール弁４２にはリフト操作部材２９が機械的に連結されており、リフト操作部材２９の操作によって開閉状態が切り換わる。

油圧ポンプ２０から吐出された圧油は、油路２３を通ってコントロール弁４１，４２に流れる。そして、各コントロール弁４１，４２を流れる圧油は、油路３５を通じてティルトシリンダ１５の油室に供給されるとともに、油路３６を通じてリフトシリンダ１６の油室に供給される。例えば、ティルト操作部材２７が操作されている場合、油圧ポンプ２０から吐出された圧油は、コントロール弁４１に接続されている油路３５を通じてティルトシリンダ１５の油室に供給される。また、例えば、リフト操作部材２９が操作されている場合、油圧ポンプ２０から吐出された圧油は、コントロール弁４２に接続されている油路３６を通じてリフトシリンダ１６の油室に供給される。なお、ティルトシリンダ１５及びリフトシリンダ１６の油室から排出された圧油は、排出油路２４を通じて油タンク２２に排出される。

図２に示すように、圧力補償回路５０は、プライオリティバルブ５１、圧力補償弁５２、リリーフ弁５３、及び電磁弁５４を有している。また、圧力補償回路５０は、ポンプ接続ポート５５ａ、排出ポート５５ｂ、優先流ポート５５ｃ、及びセンサ接続ポート５５ｄを有している。ポンプ接続ポート５５ａには、油路２３を介して油圧ポンプ２０が接続されている。排出ポート５５ｂには、排出油路２４を介して油タンク２２が接続されている。

圧力補償回路５０は、ポンプ接続ポート５５ａとプライオリティバルブ５１とを接続する第１接続流路６１を有している。また、圧力補償回路５０は、プライオリティバルブ５１と優先流ポート５５ｃとを接続する第２接続流路６２を有している。さらに、圧力補償回路５０は、センサ接続ポート５５ｄと圧力補償弁５２とを接続する第３接続流路６３を有している。また、圧力補償回路５０は、プライオリティバルブ５１と第３接続流路６３とを接続する第４接続流路６４を有している。

圧力補償回路５０は、コントロール回路４０と排出ポート５５ｂとを接続する第５接続流路６５を備えている。また、圧力補償回路５０は、圧力補償弁５２と第５接続流路６５とを接続する第６接続流路６６を有している。さらに、圧力補償回路５０は、コントロール回路４０とリリーフ弁５３とを接続する第７接続流路６７を有している。また、圧力補償回路５０は、リリーフ弁５３と第５接続流路６５とを接続する第８接続流路６８を有している。

圧力補償回路５０は、第６接続流路６６と電磁弁５４とを接続する第９接続流路６９を有している。また、圧力補償回路５０は、第７接続流路６７と電磁弁５４とを接続する第１０接続流路７０を有している。さらに、圧力補償回路５０は、電磁弁５４とリリーフ弁５３の背圧室５３ａとを接続する第１１接続流路７１を有している。

また、圧力補償回路５０は、第３接続流路６３とコントロール回路４０とを接続する第１２接続流路７２を有している。そして、油圧ポンプ２０からの圧油が、油路２３、ポンプ接続ポート５５ａ、第１接続流路６１、プライオリティバルブ５１、第４接続流路６４、第３接続流路６３、及び第１２接続流路７２を介してコントロール回路４０に供給される。

第１接続流路６１、プライオリティバルブ５１、第４接続流路６４、第３接続流路６３、圧力補償弁５２、第６接続流路６６、及び第５接続流路６５は、コントロール回路４０を介さずに油圧ポンプ２０と油タンク２２とを繋ぐ第１流路８１を構成している。したがって、圧力補償弁５２は、第１流路８１に設けられている。第３接続流路６３は、第１流路８１における圧力補償弁５２よりも油圧ポンプ２０側の流路を構成している。

第７接続流路６７、リリーフ弁５３、第８接続流路６８、及び第５接続流路６５は、コントロール回路４０と油タンク２２とを繋ぐ第２流路８２を構成している。したがって、リリーフ弁５３は、第２流路８２に設けられている。第７接続流路６７は、第２流路８２におけるリリーフ弁５３よりもコントロール回路４０側の流路を構成している。

圧力補償回路５０は、第７接続流路６７と圧力補償弁５２とを接続する圧力導入路８３を有している。圧力導入路８３は、第７接続流路６７内の圧力を圧力補償弁５２に導入して圧力補償弁５２の開弁圧を調整する。したがって、圧力導入路８３は、第２流路８２におけるリリーフ弁５３よりもコントロール回路４０側の圧力を圧力補償弁５２へ導入して圧力補償弁５２の開弁圧を調整する。

圧力補償弁５２は、第７接続流路６７から圧力導入路８３を介して導入される圧力及びばね力により、圧力補償弁５２を介した第３接続流路６３から第６接続流路６６への圧油の流れを絞るように作動する。これにより、第３接続流路６３内の圧力が第７接続流路６７内の圧力よりも高くなり、コントロール回路４０内の圧力が荷役装置１１の作動に必要な圧力となるように補填される。また、圧力補償弁５２は、第３接続流路６３内の圧力が予め定められた圧力を超えた場合に、第１流路８１を介した油圧ポンプ２０と油タンク２２との連通を許容する。これにより、油圧ポンプ２０から吐出された圧油が、第１流路８１を介して油タンク２２へ排出される。

リリーフ弁５３は、第７接続流路６７内の圧力が予め定められたリリーフ圧を超えた場合に、第２流路８２を介したコントロール回路４０と油タンク２２との連通を許容する。これにより、コントロール回路４０内の圧油が、第２流路８２を介して油タンク２２へ排出される。すると、第７接続流路６７から圧力導入路８３を介して圧力補償弁５２へ導入される圧力が低下する。その結果、圧力補償弁５２の開弁圧が低下する。

電磁弁５４は、車両制御装置２５に電気的に接続されている。そして、車両制御装置２５は、電磁弁５４の駆動を制御する制御部として機能する。電磁弁５４は、第１０接続流路７０及び第１１接続流路７１を介した第７接続流路６７内から背圧室５３ａ内への圧力の導入を許容する第１切換状態と、第１１接続流路７１及び第９接続流路６９を介した背圧室５３ａ内から第６接続流路６６内への圧力の解放を許容する第２切換状態と、に切り換え可能である。

そして、電磁弁５４が第１切換状態になると、第７接続流路６７内の圧力が、第１０接続流路７０及び第１１接続流路７１を介して背圧室５３ａ内に導入され、リリーフ弁５３のリリーフ圧が高められる。また、電磁弁５４が第２切換状態になると、背圧室５３ａ内の圧力が、第１１接続流路７１及び第９接続流路６９を介して第６接続流路６６内へ解放され、リリーフ弁５３のリリーフ圧が低くなる。したがって、電磁弁５４は、リリーフ弁５３のリリーフ圧を制御する。

フォークリフト１０は、センサ接続ポート５５ｄに接続される圧力センサ８４を有している。圧力センサ８４は、第３接続流路６３内の圧力を検出する。したがって、圧力センサ８４は、第１流路８１における圧力補償弁５２よりも油圧ポンプ２０側の圧力を検出する。圧力センサ８４は、車両制御装置２５に電気的に接続されている。そして、圧力センサ８４によって検出された圧力の情報は、車両制御装置２５に送信される。

車両制御装置２５には、圧力センサ８４によって検出された圧力の変動が大きい場合に、モータ１９の回転数の変動が大きい運転条件であると判定する判定プログラムが予め記憶されている。したがって、車両制御装置２５は、モータ１９の回転数の変動が大きい運転条件であるか否かを判定する判定部として機能する。

図３では、圧力センサ８４により検出される圧力を実線Ｌ１で示している。図３に示すように、車両制御装置２５は、圧力センサ８４によって検出された圧力の変動幅が、予め定められた閾値Ｐｘに達すると、モータ１９の回転数の変動が大きい運転条件であると判定する。

また、車両制御装置２５には、モータ１９の回転数の変動が大きい運転条件であると判定したときに、リリーフ弁５３のリリーフ圧を、圧力センサ８４により検出された圧力の平均値まで下げるべく電磁弁５４の駆動を制御する制御プログラムが予め記憶されている。車両制御装置２５は、モータ１９の回転数の変動が大きい運転条件であると判定したときに、電磁弁５４が第２切換状態となるように電磁弁５４の駆動を制御し、背圧室５３ａ内の圧力を、第１１接続流路７１及び第９接続流路６９を介して第６接続流路６６内へ解放させ、リリーフ弁５３のリリーフ圧を低くする。

次に、本実施形態の作用について説明する。
例えば、重量の大きい荷物がフォーク１８に載置された状態でティルトシリンダ１５及びリフトシリンダ１６が作動するような高負荷での運転条件では、モータ１９の回転数の変動（ハンチング）が大きくなり易い。モータ１９の回転数の変動が大きくなると、それに伴って、第１流路８１における圧力補償弁５２よりも油圧ポンプ２０側の圧力の変動も大きくなる。

このとき、車両制御装置２５は、モータ１９の回転数の変動が大きい運転条件であると判定したときに、リリーフ弁５３のリリーフ圧を、圧力センサ８４により検出された圧力の平均値まで下げるべく電磁弁５４の駆動を制御する。このため、第２流路８２を介したコントロール回路４０と油タンク２２との連通が許容され易くなる。よって、第２流路８２におけるリリーフ弁５３よりもコントロール回路４０側の圧油が、リリーフ弁５３を通過して第２流路８２から油タンク２２に排出され易くなる。

すると、第７接続流路６７から圧力導入路８３を介して圧力補償弁５２へ導入される圧力が小さくなるため、圧力補償弁５２の開弁圧が小さくなり、第３接続流路６３の圧油が圧力補償弁５２を通過して第１流路８１から油タンク２２に排出され易くなる。したがって、図３において二点鎖線Ｌ２で示すように、第３接続流路６３の圧力の上限圧力が、圧力センサ８４により検出された圧力の平均値まで下がる。

ここで、図３においてドットハッチングで示す領域Ｚ１は、圧力センサ８４により検出された圧力の平均値を超えた第３接続流路６３の圧力の変動の領域である。第３接続流路６３の圧力の上限圧力が、圧力センサ８４により検出された圧力の平均値まで下がると、領域Ｚ１での第３接続流路６３の圧力の変動が起こらなくなる。したがって、第３接続流路６３の圧力の変動が抑えられ、モータ１９の回転数の変動が低減される。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）車両制御装置２５は、モータ１９の回転数の変動が大きい運転条件であると判定したときに、リリーフ弁５３のリリーフ圧を、圧力センサ８４により検出された圧力の平均値まで下げるべく電磁弁５４の駆動を制御する。すると、第３接続流路６３の圧力の上限圧力が、圧力センサ８４により検出された圧力の平均値まで下がるため、圧力センサ８４により検出された圧力の平均値を超えた第３接続流路６３の圧力の変動が起こらなくなる。したがって、第３接続流路６３の圧力の変動を抑えられることができるため、モータ１９の回転数の変動が低減され、モータ１９のうなり音を抑制することができる。

（２）車両制御装置２５は、圧力センサ８４により検出された圧力の変動が大きい場合に、モータ１９の回転数の変動が大きい運転条件であると判定するため、モータ１９の回転数の変動が大きい運転条件であるか否かを精度良く判定することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、車両制御装置２５は、モータ１９の回転数の変動が大きい運転条件であると判定したときに、リリーフ弁５３のリリーフ圧を、圧力センサ８４により検出された圧力の実効値まで下げるべく電磁弁５４の駆動を制御するようにしてもよい。この場合、車両制御装置２５には、圧力センサ８４により検出された圧力から実効値を算出する計算式が予め記憶されている。

○ 実施形態において、フォークリフト１０は、モータ１９のうなり音を検出するマイクロホンを備えていてもよい。そして、車両制御装置２５は、マイクロホンにより検出されたうなり音が、予め定められた音量よりも大きい場合に、モータ１９の回転数の変動が大きい運転条件であると判定するようにしてもよい。

○ 実施形態において、フォークリフト１０は、例えば、パワーステアリング機構を動作させる油圧シリンダを、油圧作動装置としてさらに有する構成であってもよい。
○ 実施形態において、フォークリフト１０は、例えば、アタッチメントを動作させる油圧シリンダを、油圧作動装置としてさらに有する構成であってもよい。

○ 実施形態において、産業車両としては、フォークリフト１０に限らず、例えば、ショベルローダなどの油圧作動装置を有する産業車両であってもよい。

１０…産業車両としてのフォークリフト、１５…油圧作動装置としてのティルトシリンダ、１６…油圧作動装置としてのリフトシリンダ、１９…モータ、２０…油圧ポンプ、２２…油タンク、２５…制御部及び判定部として機能する車両制御装置、４０…コントロール回路、５０…圧力補償回路、５２…圧力補償弁、５３…リリーフ弁、５４…電磁弁、８１…第１流路、８２…第２流路、８３…圧力導入路、８４…圧力センサ。

Claims

モータと、
前記モータによって駆動される油圧ポンプと、
油圧によって動作する油圧作動装置と、
前記油圧作動装置に対する圧油の給排を制御するコントロール回路と、
前記コントロール回路内の圧力を制御する圧力補償回路と、を備え、
前記圧力補償回路は、
前記コントロール回路を介さずに前記油圧ポンプと油タンクとを繋ぐ第１流路と、
前記第１流路に設けられるとともに前記第１流路の圧力が予め定められた圧力を超えた場合に、前記第１流路を介した前記油圧ポンプと前記油タンクとの連通を許容する圧力補償弁と、
前記コントロール回路と前記油タンクとを繋ぐ第２流路と、
前記第２流路に設けられるとともに前記第２流路の圧力が予め定められた圧力を超えた場合に、前記第２流路を介した前記コントロール回路と前記油タンクとの連通を許容するリリーフ弁と、
前記第２流路における前記リリーフ弁よりも前記コントロール回路側の圧力を前記圧力補償弁へ導入して前記圧力補償弁の開弁圧を調整する圧力導入路と、
前記リリーフ弁のリリーフ圧を制御する電磁弁と、を有する産業車両であって、
前記電磁弁の駆動を制御する制御部と、
前記第１流路における前記圧力補償弁よりも前記油圧ポンプ側の圧力を検出する圧力センサと、
前記モータの回転数の変動が大きい運転条件であるか否かを判定する判定部と、を備え、
前記制御部は、前記モータの回転数の変動が大きい運転条件であると前記判定部が判定したときに、前記リリーフ弁のリリーフ圧を、前記圧力センサにより検出された圧力の平均値、又は実効値まで下げるべく前記電磁弁の駆動を制御することを特徴とする産業車両。
前記判定部は、前記圧力センサにより検出された圧力の変動が大きい場合に、前記モータの回転数の変動が大きい運転条件であると判定することを特徴とする請求項１に記載の産業車両。