JP4052483B2 - 作業車両 - Google Patents

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Description

本発明は、駆動源としてエンジンを備え、荷役、土木等の作業を行う作業車両に関するものである。
エンジンフォークリフトでは、1台のエンジンが荷役系および走行系の駆動源となっているので、エンジン出力の高いエンジンが用いられている。
このため、エンジンが低回転数の時には燃費が悪化するし、排ガス量が増加する等の問題があった。
これを改善すべく出力の小さいエンジンを用いると、高負荷時には、走行系あるいは荷役系をエンジンから切り離すことが必要となるなど使用方法に制限が付けられることとなる。
これらを解決するものとして、例えば、特許文献1および特許文献2に示されるようにエンジンと電動発電機とを複合して駆動源とする、いわゆるハイブリッド方式が提案されている。
特許文献1に示されるものは、走行系および荷役系をそれぞれ独立した電動モータによって駆動するようになっている。エンジンは発電機を駆動して発電するとともにバッテリを充電している。走行系および荷役系の各電動モータは、発電機で生成される電力およびバッテリから放電された電力によって駆動される。
特許文献2に示されるものは、走行系を電動モータで駆動し、荷役系をエンジンおよび電動発電機で駆動するようになっている。電動モータはバッテリから放電される電力によって駆動される。バッテリは、エンジンで駆動される電動発電機の余裕電力および電動モータからの回生電力によって充電される。
特許文献1および特許文献2に記載のものは、いずれも低負荷時には、エンジンはバッテリの充電を行なうことになるので、回転数を低下させる必要が少なくなり、燃費および排ガス量を改善することができる。
特開2003−250203号公報 特開2000−313600号公報
しかしながら、特許文献1および特許文献2に記載のものは、走行系を電動モータのみで駆動するので、大きな電動モータが必要になる。
また、エンジンとバッテリとで最大駆動出力を賄うので、バッテリの出力がそれ程大きくできない分エンジンの出力を大きくする必要がある。このため、エンジンもある程度大きくなる。
さらに、特許文献1に記載のものでは、荷役系を駆動する電動モータも大型となる。
このように、特許文献1および特許文献2に記載のものは、走行系および荷役系を駆動する駆動部分が大型化するという問題があった。
本発明は、上記問題点に鑑み、走行系および荷役系を駆動する駆動部分をコンパクトにし得る作業車両を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、エンジン出力軸を有するエンジンと、該エンジン出力軸を一体的に駆動するように取り付けられ、バッテリで駆動される電動モータと、前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、前記エンジン出力軸によって選択的に作業を行う作業駆動部と、前記バッテリを充電する発電機と、前記走行駆動部の回生エネルギを前記発電機へ伝達する走行回生部と、前記作業駆動部の回生エネルギを前記発電機へ伝達する作業回生部と、前記走行回生部および前記作業回生部にそれぞれ備えられ、前記発電機からの動力伝達を抑制する伝達抑制手段と、が備えられていることを特徴とする。
本発明によれば、バッテリで駆動される電動モータがエンジン出力軸を一体的に駆動するように取り付けられているので、エンジン出力軸はエンジンおよび/または電動モータによって駆動されることになる。
エンジン出力軸は走行駆動部および作業駆動部に接続されているので、走行手段を駆動する走行駆動部および作業手段を駆動する作業駆動部はエンジンおよび/または電動モータによって駆動されることとなる。
このように、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジンおよび/または電動モータによって駆動されるので、電動モータはエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよい。
このため、電動モータは走行手段あるいは作業手段を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には電動モータを使い、駆動力が上がるとエンジンによって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジンおよび電動モータで駆動することもできるので、エンジンを燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
そして、走行手段が減速中における回生エネルギは、走行回生部から発電機に伝達され、一方、作業手段が減速中における回生エネルギは、作業回生部から発電機に伝達され、発電機によって電気に変換され、バッテリを充電することができる。
この時、伝達抑制手段が発電機からの動力伝達を抑制するので、走行手段と作業手段との干渉を防止、例えば、走行手段の回生エネルギが発電機を介して作業手段を駆動することを防止できる。
このように、走行手段と作業手段との干渉を防止できるので、発電機が一台でも回生エネルギを回収することができ、その分装置をコンパクトにすることができる。
なお、この場合、走行駆動軸から変速手段に回生エネルギが流れないようにしておくのがエネルギ効率の面からみて好適である。
また、上記発明では、前記エンジン出力軸と前記作業駆動部との間は、断接可能に接続されていることが好適である。
このようにすると、作業手段を駆動しない場合には、エンジン出力軸と作業駆動部との断接を断てば、作業駆動部にはエンジン出力軸からの駆動が伝達されないので、エネルギのロスを防止することができる。
また、上記発明では、前記作業駆動部には、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁が備えられていることが好適である。
このようにすれば、作業手段を駆動しない場合には、切換弁を切り換えて流体のタンクへの戻しを選択すれば、作業手段にはエンジン出力軸からの駆動が伝達されないので、エネルギのロスを防止することができる。
また、本発明にかかる作業車両は、前記走行回生部の前記走行駆動軸との接続は、前記走行回生部側が増速される増速ギアとされていることを特徴とする。
このように、走行回生部の走行駆動軸との接続は、走行回生部側が増速される増速ギアとされているので、走行駆動軸の回転数を増加させて発電機を回転することができる。
これにより、発電の効率を向上させることができる。
また、本発明にかかる作業車両では、前記伝達抑制手段が、ワンウェイクラッチであることを特徴とする。
このように、伝達抑制手段が、ワンウェイクラッチであるので、走行手段および作業手段からの回生エネルギはそれぞれ発電機へ伝達される。
一方、走行手段および作業手段からの回生エネルギのいずれか一方で回転される発電機の回転は、他方に伝達されないことになるので、走行手段と作業手段との干渉を防止、例えば、走行手段の回生エネルギが発電機を介して作業手段を駆動することを防止できる。
また、両方の回生エネルギが入力された場合、回転数が大きい方の回転数で発電機は自動的に回転されることになるので、その調整のための制御を不要とすることができる。
また、本発明にかかる作業車両では、前記伝達抑制手段のいずれか一方が、断接クラッチであることを特徴とする。
このように、伝達抑制手段のいずれか一方が、断接クラッチであるので、一方の回生エネルギによる発電機の回転数が、他方のそれよりも大きい場合に、断接クラッチを切ることによって、他方の回生エネルギが一方に影響することを防止できる。
回転数の関係が反対の場合には、ワンウェイクラッチが自動的に他方への影響を防止できるので、走行手段と作業手段との干渉を防止、例えば、走行手段の回生エネルギが発電機を介して作業手段を駆動することを防止できる。
また、本発明にかかる作業車両では、前記断接クラッチと前記発電機との間に無断変速機を介装していることを特徴とする。
このように、断接クラッチと発電機との間に無断変速機を介装しているので、無断変速機を調節して一方の回転数を他方の回転数に合わせることができる。
一方と他方との回転数を合わせることができると、発電機は走行手段および作業手段の両方から常に駆動されることになるので、両方から回生エネルギが得られることになり、燃費を向上させることができる。
また、本発明の参考例にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、エンジン出力軸を有するエンジンと、該エンジン出力軸を一体的に駆動するように取り付けられ、バッテリで駆動される主電動発電機と、前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、前記エンジン出力軸と断接可能に接続された作業駆動軸を有する作業駆動部と、前記バッテリと接続されるとともに、電動出力軸が前記作業駆動軸とワンウェイクラッチを介して駆動的に接続されている補助電動発電機と、が備えられていることを特徴とする。
参考例によれば、バッテリで駆動される電動モータがエンジン出力軸を一体的に駆動するように取り付けられているので、エンジン出力軸はエンジンおよび/または主電動発電機によって駆動されることになる。
エンジン出力軸は走行駆動部および作業駆動部に接続されているので、走行手段を駆動する走行駆動部および作業手段を駆動する作業駆動部はエンジンおよび/または主電動発電機によって駆動されることとなる。
また、補助電動発電機がワンウェイクラッチを介して作業駆動軸を駆動することができるので、作動駆動部は補助電動発電機によってもアシストされることになる。
このように、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジンおよび/または主電動発電機によって駆動されるので、電動モータはエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよい。
このため、主電動発電機は走行手段あるいは作業手段を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には主電動発電機を使い、駆動力が上がるとエンジンによって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジンおよび主電動発電機で駆動することもできるので、エンジンを燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
そして、走行手段が減速中における回生エネルギは、走行駆動部から主電動発電機に伝達され、一方、作業手段が減速中における回生エネルギは、作業駆動部から補助電動発電機に伝達され、電気に変換され、バッテリを充電することができる。
この場合、走行手段の回生エネルギは変速手段で消費されるので、エネルギ消費率の低いものを用いるのが、エネルギ効率の面からみて好適である。
このように、走行手段の回生エネルギと作業手段の回生エネルギとは、別個に回収されるので、両者の干渉を確実に防止、例えば、走行手段の回生エネルギが作業手段を駆動することを防止できる。
また、本発明にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された作業用駆動軸を有する作業駆動部と、該作業駆動部に備えられ、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁と、前記作業用駆動軸に接続され、バッテリによって駆動される第一の電動発電機と、前記作業駆動部の回生エネルギを第二のワンウェイクラッチを介して前記エンジン出力軸ギアへ伝達する作業回生部と、前記走行駆動軸とギア連結され、前記バッテリで駆動される第二の電動発電機と、が備えられていることを特徴とする。
本発明によれば、第一の電動発電機が作動すると、作業駆動軸およびエンジン出力軸ギアを介してエンジン出力軸が駆動される。これにエンジンの駆動力が加わって変速手段を介して走行駆動軸が駆動される。さらに、走行駆動軸は第二の電動発電機によっても駆動される。
したがって、走行手段はエンジン、第一の電動発電機および第二の電動発電機によって駆動されることになる。
一方、作業駆動軸は、エンジン出力軸ギアを介してエンジンで駆動され、かつ、第一の電動発電機でも駆動されることになる。
このように、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジン、第一の電動発電機(および第二の電動発電機)によって駆動されるので、各電動発電機はエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよい。
このため、各電動発電機は走行手段あるいは作業手段を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には電動発電機を使い、駆動力が上がるとエンジンによって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジンおよび電動発電機で駆動することもできるので、エンジンを燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
そして、走行手段が減速中における回生エネルギは、走行駆動軸から第二の電動発電機に伝達され、第二の電動発電機によって電気に変換され、バッテリを充電することができる。
なお、この場合、走行駆動軸から変速手段に回生エネルギが流れないようにしておくのがエネルギ効率の面からみて好適である。
また、作業手段が減速中における回生エネルギは、第二のワンウェイクラッチ、エンジン出力軸ギアおよび作業駆動軸を介して第一の電動発電機に伝達され、第一の電動発電機によって電気に変換され、バッテリを充電することができる。
このように、走行手段の回生エネルギと作業手段の回生エネルギとは、別個に回収されるので、両者の干渉を確実に防止、例えば、走行手段の回生エネルギが発電機を介して作業手段を駆動することを防止できる。
また、本発明にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、前記第一のワンウェイクラッチと反対側に延在する前記エンジン出力軸と断接可能に接続された作業駆動軸を有する作業駆動部と、該作業駆動軸に第二のワンウェイクラッチを介してギア連結され、バッテリによって駆動される第一の電動発電機と、前記走行駆動軸とギア連結され、前記バッテリで駆動される第二の電動発電機と、が備えられていることを特徴とする。
本発明によれば、エンジンの駆動力が第一のワンウェイクラッチおよび変速手段を介して走行駆動軸に伝達され、さらに第二の電動発電機の駆動力が走行駆動軸に伝達される。
さらに、エンジン出力軸と作業出力軸とを接続すると、第一の電動発電機の駆動力がエンジン出力軸に伝達されるので、走行手段はエンジン、第一の電動発電機および第二の電動発電機によって駆動されることになる。
一方、作業駆動軸は、エンジン出力軸と接続されてエンジンで駆動され、かつ、第一の電動発電機でも駆動されることになる。
このように、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジン、第一の電動発電機(および第二の電動発電機)によって駆動されるので、各電動発電機はエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよい。
このため、各電動発電機は走行手段あるいは作業手段を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には電動モータを使い、駆動力が上がるとエンジンによって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジンおよび電動モータで駆動することもできるので、エンジンを燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
そして、走行手段が減速中における回生エネルギは、走行駆動軸から第二の電動発電機に伝達され、第二の電動発電機によって電気に変換され、バッテリを充電することができる。
なお、この場合、走行駆動軸から変速手段に回生エネルギが流れないようにしておくのがエネルギ効率の面からみて好適である。
また、作業手段が減速中における回生エネルギは、作業駆動軸および第二のワンウェイクラッチを介して第一の電動発電機に伝達され、第一の電動発電機によって電気に変換され、バッテリを充電することができる。
このように、走行手段の回生エネルギと作業手段の回生エネルギとは、別個に回収されるので、両者の干渉を確実に防止、例えば、走行手段の回生エネルギが発電機を介して作業手段を駆動することを防止できる。
また、本発明にかかる作業車両では、前記バッテリは、前記第一の電動発電機および前記第二の電動発電機に対してそれぞれ別個に備えられていることを特徴とする。
このように、バッテリは、第一の電動発電機および第二の電動発電機に対してそれぞれ別個に備えられているので、それぞれに最適な容量のバッテリとすることができる。
また、本発明にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された作業用駆動軸を有する作業駆動部と、該作業駆動部に備えられ、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁と、前記作業用駆動軸に接続され、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、前記作業駆動部の回生エネルギを第二のワンウェイクラッチを介して前記エンジン出力軸ギアへ伝達する作業回生部と、が備えられていることを特徴とする。
本発明によれば、補助電動発電機が作動すると、作業駆動軸およびエンジン出力軸ギアを介してエンジン出力軸が駆動される。これにエンジンの駆動力が加わって流体変速手段を介して走行駆動軸が駆動される。
したがって、走行手段はエンジンおよび補助電動発電機によって駆動されることになる。
一方、作業駆動軸は、エンジン出力軸ギアを介してエンジンで駆動され、かつ、補助電動発電機でも駆動されることになる。
このように、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジンおよび補助電動発電機によって駆動されるので、補助電動発電機はエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよい。
このため、補助電動発電機は走行手段あるいは作業手段を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には補助電動発電機を使い、駆動力が上がるとエンジンによって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジンおよび補助電動発電機で駆動することもできるので、エンジンを燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
そして、走行手段が減速中における回生エネルギは、走行駆動軸から流体変速手段に伝達される。流体変速手段では、流体の状態が逆変換されエンジン出力軸を逆方向に回転させる。このエンジン出力軸の回転がエンジン出力軸ギアとギア連結された作業用駆動軸に伝達され補助電動発電機を駆動して電気に変換され、バッテリを充電することができる。
また、作業手段が減速中における回生エネルギは、第二のワンウェイクラッチ、エンジン出力軸ギアおよび作業駆動軸を介して補助電動発電機に伝達され、第一の電動発電機によって電気に変換され、バッテリを充電することができる。
このとき、エンジン出力軸の逆回転は、第一のワンウェイクラッチによってエンジンへ伝達されることはない。
このように、エネルギの伝達が可逆となる流体変速手段を用いているので、エネルギ回生の機構を簡素化できる。また、機械式の変速手段に比較して部品数を減らすことができるので、ロスが少なくなる分、効率が向上する。
さらに、構造の簡素化により全体の重量が軽量化されるので、燃費を向上させることができる。
また、本発明にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、前記流体変速手段の流体流路に作業用切換弁を介して接続された前記作業手段を駆動する作業駆動部と、前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された駆動軸を有し、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、前記作業駆動部の回生エネルギを第二のワンウェイクラッチを介して前記エンジン出力軸ギアへ伝達する作業回生部と、が備えられていることを特徴とする。
本発明によれば、補助電動発電機が作動すると、駆動軸およびエンジン出力軸ギアを介してエンジン出力軸が駆動される。これにエンジンの駆動力が加わって流体変速手段を介して走行駆動軸が駆動される。
したがって、走行手段はエンジンおよび補助電動発電機によって駆動されることになる。
一方、作業駆動手段は、作業用切換弁を切り換えて流体変速手段の流路に接続されることによって作動される。言い換えると、作業手段は、走行手段と同じ駆動源、すなわち、エンジンおよび補助電動発電機で駆動されることになる。
したがって、作業駆動部が格段に簡素化され、一層軽量化をはかることができる。
このように、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジンおよび補助電動発電機によって駆動されるので、補助電動発電機はエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよい。
このため、補助電動発電機は走行手段あるいは作業手段を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には補助電動発電機を使い、駆動力が上がるとエンジンによって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジンおよび補助電動発電機で駆動することもできるので、エンジンを燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
そして、走行手段が減速中における回生エネルギは、走行駆動軸から流体変速手段に伝達される。流体変速手段では、流体の状態が逆変換されエンジン出力軸を逆方向に回転させる。このエンジン出力軸の回転がエンジン出力軸ギアとギア連結された作業用駆動軸に伝達され補助電動発電機を駆動して電気に変換され、バッテリを充電することができる。
また、作業手段が減速中における回生エネルギは、第二のワンウェイクラッチ、エンジン出力軸ギアおよび作業駆動軸を介して補助電動発電機に伝達され、補助電動発電機によって電気に変換され、バッテリを充電することができる。
このとき、エンジン出力軸の逆回転は、第一のワンウェイクラッチによってエンジンへ伝達されることはない。
このように、エネルギの伝達が可逆となる流体変速手段を用いているので、エネルギ回生の機構を簡素化できる。また、機械式の変速手段に比較して部品数を減らすことができるので、ロスが少なくなる分、効率が向上する。
さらに、構造の簡素化により全体の重量が軽量化されるので、燃費を向上させることができる。
また、本発明にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記流体変速手段の流体流路に作業用切換弁を介して接続された前記作業手段を駆動する作業駆動部と、
前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された駆動軸を有し、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、
前記作業駆動部の回生エネルギを選択的に前記流体変速手段に供給して前記走行駆動軸を駆動する作業回生部と、
前記走行駆動軸に介装された走行断接クラッチと、
該走行断接クラッチの上流側で前記走行駆動軸とギア連結された回生用電動発電機と、
が備えられていることを特徴とする
本発明によれば、補助電動発電機が作動すると、駆動軸およびエンジン出力軸ギアを介してエンジン出力軸が駆動される。これにエンジンの駆動力が加わって流体変速手段を介して走行駆動軸が駆動される。
したがって、走行手段はエンジンおよび補助電動発電機によって駆動されることになる。
一方、作業駆動手段は、作業用切換弁を切り換えて流体変速手段の流路に接続されることによって作動される。言い換えると、作業手段は、走行手段と同じ駆動源、すなわち、エンジンおよび補助電動発電機で駆動されることになる。
したがって、作業駆動部が格段に簡素化され、一層軽量化をはかることができる。
このように、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジンおよび補助電動発電機によって駆動されるので、補助電動発電機はエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよい。
このため、補助電動発電機は走行手段あるいは作業手段を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には補助電動発電機を使い、駆動力が上がるとエンジンによって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジンおよび補助電動発電機で駆動することもできるので、エンジンを燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
そして、走行手段が減速中における回生エネルギは、走行駆動軸からそれとギア連結された回生用電動発電機に伝達され、回生用電動発電機を駆動して電気に変換され、回収される。
また、作業手段が減速中における回生エネルギは、流体変速手段に供給される。このとき、流体変換装置の通常のエネルギ伝達をさせなくすると、走行駆動軸は作業手段からの回生エネルギによって駆動されることになる。この走行駆動軸の回転が、ギア連結された回生用電動発電機に伝達され、電気エネルギに変換され回収される。
このように、作業手段からの回生エネルギの回収に流体変速装置を活用しているので、作業回生部の構造が簡素化できる。
また、本発明にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、エンジン出力軸を有するエンジンと、前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、前記走行駆動軸に固定された走行駆動軸ギアとギア連結された作業用駆動軸を有する作業駆動部と、該作業駆動部に備えられ、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁と、前記作業用駆動軸に接続され、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、前記作業駆動部の回生エネルギを作業ワンウェイクラッチを介して前記走行駆動軸ギアへ伝達する作業回生部と、が備えられていることを特徴とする。
本発明によれば、エンジンが作動すると、流体変速手段を介して走行駆動軸が駆動される。そして、補助電動発電機が作動すると、作業駆動軸および走行駆動軸ギアを介して走行駆動軸軸が駆動される。したがって、走行手段はエンジンおよび補助電動発電機によって駆動されることになる。
一方、作業駆動軸は、走行駆動軸ギアを介してエンジンで駆動され、かつ、補助電動発電機でも駆動されることになる。
このように、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジンおよび補助電動発電機によって駆動されるので、補助電動発電機はエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよい。
このため、補助電動発電機は走行手段あるいは作業手段を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には補助電動発電機を使い、駆動力が上がるとエンジンによって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジンおよび補助電動発電機で駆動することもできるので、エンジンを燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
そして、走行手段が減速中における回生エネルギは、走行駆動軸から走行駆動軸ギアとギア連結された作業用駆動軸に伝達され補助電動発電機を駆動して電気に変換され、バッテリを充電することができる。
また、作業手段が減速中における回生エネルギは、作業ワンウェイクラッチ、走行駆動軸ギアおよび作業駆動軸を介して補助電動発電機に伝達され、補助電動発電機によって電気に変換され、バッテリを充電することができる。
このとき、走行駆動軸の逆回転は、流体変速手段のエネルギ変換を停止させておくことによってエンジンへ伝達されるのを阻止できる。
このため、回生エネルギがエンジンへ伝達されるのを阻止するのに振動に対して感度の高いワンウェイクラッチを用いる必要がなくなるので、装置全体の安全度を向上させることができる。
また、流体変速手段は機械式の変速手段に比較して部品数を減らすことができるので、ロスが少なくなる分、効率が向上する。
さらに、構造の簡素化により全体の重量が軽量化されるので、燃費を向上させることができる。
また、上記発明では、前記流体変速手段は、斜板式油圧ポンプと油圧モータとの組み合わせで構成されていることが好適である。
このようにすると、変換効率のよい流体変速手段を構成することができるので、走行時および作業時の効率を向上させることができる。
本発明によれば、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジンおよび/または電動モータあるいは電動発電機によって駆動されるので、電動モータおよび電動発電機はエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよく、構造をコンパクトにすることができる。
また、エンジンを効率よく駆動させ、かつ走行手段および作業手段から回生エネルギを得ることができるので、燃費を向上させることができ、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。
ここでは、本発明をフォークリフト(作業車両)に適用した実施形態について説明しているが、作業車両としては、フォークリフトに限定されることはなく、例えば、コンテナ搬送車両等の荷役車両あるいはブルドーザ、油圧ショベルカー等の土木車両等、走行して作業を行うものであれば本発明を適用できる。
[第一実施形態]
本発明の第一実施形態について、図1を用いて説明する。
図1は、フォークリフト(作業車両)1の駆動部分を示すブロック図である。
フォークリフト1には、走行を行なう車輪(走行手段)3と、車輪3を回転駆動する車輪駆動部(走行駆動部)5と、荷役作業を行う図示しないフォーク(作業手段)と、フォークを駆動するフォーク駆動部(作業駆動部)7と、エンジン9と、電動モータ(電動モータ)11と、バッテリ13と、発電機15と、車輪駆動部5の回生エネルギを伝達する走行回生部17と、フォーク駆動部7の回生エネルギを伝達する作業回生部19と、が備えられている。
エンジン9は、例えば、ディーゼルエンジンあるいはガソリンエンジン等の内燃機関であり、その出力を伝達するエンジン出力軸21を備えている。
電動モータ11は、内側に中空の出力軸を備えている。電動モータ11は、この出力軸がエンジン出力軸21を覆うように配置され、エンジン出力軸11にスプライン(またはキー)によって一体的に回転するように取り付けられている。
車輪駆動部5には、トルクコンバータ23と、トランスミッション25と、走行駆動軸27と、差動ギア29と、フロントアクスル31とが備えられている。
トルクコンバータ23は、流体を用いた変速機であり、エンジン出力軸21からの回転を変速するとともに駆動力(トルク)を増幅する機能を奏する。
トランスミッション23は前後進クラッチを内蔵した機械式の変速機であり、前後進クラッチをニュートラルにすると駆動力を伝達しないように構成されている。
差動ギア29はトランスミッション23から走行駆動軸27を介して伝達された駆動力をフロントアクスル31に伝達するもので、フォークリフト1が曲がるとき左右の車輪3を異なる速度で、円滑に回転させる機能を奏する。
なお、フロントアクスル31には、車輪3を停止させるブレーキが備えられている。
フォーク駆動部7には、フォークを駆動する、例えば油圧シリンダ等の油圧アクチュエータへ作動油を供給する固定容量式の油圧ポンプモータ33と、油圧アクチュエータからの作動油で駆動される油圧モータ35と、油圧ポンプ33を作動する作業駆動軸37とが備えられている。
作業駆動軸37は、クラッチ39によってエンジン出力軸21と断接可能に接続されている。
発電機15は、交流電力を生成する機能を奏するものであり、インバータ41を介してバッテリ13と接続されている。インバータ41は、直流交流変換機能と交流周波数の変換機能とを有している。
発電機15で生成した交流電力は、インバータ41によって直流に変換され、バッテリ13に蓄電される。
電動モータ11は、インバータ41を介してバッテリ13と接続されている。バッテリ13からの直流電気がインバータ41によって調整された周波数の交流電気に変換され、電動モータ11に供給されると、電動モータ11は回転駆動力を発生する。
走行回生部17には、増速ギア43と、走行回生軸45と、走行用ワンウェイクラッチ(伝達抑制手段)47とが備えられている。
増速ギア43は、走行駆動軸27と走行回生軸45とを連結し、走行駆動軸27の回転数を増加して走行回生軸45に伝達するものである。
走行回生軸45は、発電機15の入力軸を構成している。
走行用ワンウェイクラッチ47は、走行回転軸45に設置され、増速ギア43の一方向の回転は発電機15側に伝え、他方向の回転は伝えない。また、発電機15の一方向の回転は増速ギア43へ伝えないが他方向の回転は伝える。
作業回生部19には、作業回生軸49と、作業用ワンウェイクラッチ(伝達抑制手段)51とが備えられている。
作業回生軸49は、油圧モータ35と発電機15とを連結し、発電機15の入力軸を構成している。
作業用ワンウェイクラッチ51は、作業回転軸49に設置され、油圧モータ35の一方向の回転は発電機15側に伝え、他方向の回転は伝えない。また、発電機15の一方向の回転は油圧モータへ伝えないが他方向の回転は伝える。
以上説明した本実施形態にかかるフォークリフト1の動作について説明する。
フォークリフト1の荷役作業は、例えば、フォークを下げた状態で荷物のところまで走行し、フォークを荷物の下に差し込み停止する。
次いで、フォークを上げ(リフト上げ)、荷物を持上げる。
この状態で、走行を開始し、荷物を目的の場所に搬送する。
目的の場所に到ると、停止し、フォークを下げ(リフト下げ)、荷物を載置する。
そして、フォークリフト1を移動させ、フォークを荷物の下から抜き出し、次の作業へ向かう。
フォークリフト1の荷役作業では、車輪3は始動、加速、定速走行、減速および停止を繰り返し、フォークは停止、リフト上げおよびリフト下げを繰り返すことになる。
フォークリフト1の荷役作業は、これらの動作が組み合わさって行われる。
以下、この動作の一例を説明する。
車輪3の走行(始動、加速、定速、減速、停止)時で、作業を行わない場合には、クラッチ39を断ち、エンジン出力軸21と作業駆動軸37との接続を断つ。
エンジン9および/または電動モータ11を駆動すると、エンジン出力軸21はこれらによって回転駆動される。
エンジン出力軸21の回転駆動は、トルクコンバータ23によってトルクが増幅され、トランスミッション25で変速され、走行駆動軸27に伝達される。
走行駆動軸27に伝達された回転駆動力は、差動ギア29およびフロントアクスル31を経由して車輪3に伝達され、車輪が回転し、これによりフォークリフト1が走行する。
このように、クラッチ39を断つと、フォーク駆動部7にはエンジン出力軸21からの駆動が伝達されないので、エネルギのロスを防止することができる。
同時に荷役作業のリフト上げを行う場合には、クラッチ39を接続する。これにより、作業駆動軸37はエンジン出力軸21に接続されるので、油圧ポンプ33はエンジン9および/または電動モータ11によって駆動され、図示しない油圧アクチュエータに作動油を供給し、リフト上げが行われる。
エンジン9および/または電動モータ11は、走行および荷役作業にかかる負荷に応じて駆動力を分担することになる。
このように、走行および荷役作業は、それぞれ所要動力に応じてエンジン9および/または電動モータ11によって駆動されるので、電動モータ11はエンジン9と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ13の出力に見合う出力を有していればよい。
このため、電動モータ11は車輪3あるいは油圧ポンプ33を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には電動モータ11を使い、駆動力が上がるとエンジン9によって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジン9および電動モータ11で駆動することもできるので、エンジン9を燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン9自体をコンパクトにすることができる。
次に、車輪3にブレーキをかけて(制動して)いる時の、車輪駆動部5のエネルギ回生動作について説明する。
トランスミッション25の前後進クラッチをニュートラルにし、走行駆動軸27によってエンジン出力軸21が駆動されないようにする。また、インバータ41をサーボオンし、発電機15が作動できるようにする。
差動ギア29からの動力は走行駆動軸27を経由し、増速ギア43で回転数が増加され走行回生軸45に伝達される。
走行回生軸45に伝達された動力は、走行用ワンウェイクラッチ47を介して発電機15を駆動する。
発電機15は、回転によって交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ41で直流電気に変換され、バッテリ13に充電される。
なお、走行中には、インバータ41をサーボオフして、発電機15が作動しないようにし、走行回生部17での消費動力を最小とし、ほとんどの駆動力が差動ギア29へ行くようにしている。
なお、必要に応じて、車輪駆動部5の回生エネルギをエンジン出力軸21に導入し、電動モータ11によって発電し、インバータ41を経由してバッテリ13を充電するようにしてもよい。
次に、フォーク駆動部7のエネルギ回生動作について説明する。
リフト下げする場合には、作動油が油圧モータ35を回転駆動する。油圧モータ35の回転によって作業回生軸49が回転し、作業用ワンウェイクラッチ51を介して発電機15を駆動する。
この時、作業回生軸49は、走行回生軸45と連動し、同方向に回転するようにされている。
発電機15は、回転によって交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ41で直流電気に変換され、バッテリ13に充電される。
なお、発電機15は、走行回生軸45および作業回生軸49の内、回転数の高い方によって自動的に駆動されるので、その調整のための制御を不要とすることができる。
増速ギア43の回転数が油圧モータ35の回転数よりも小さい、すなわち、差動ギア29が停止または低回転の場合には、発電機15は、作業回生軸49によって駆動される。
この時、発電機15の回転が走行回生軸45に伝達されるが、走行用ワンウェイクラッチ47が、増速ギア43への伝達を阻止する。
このため、発電機15の回転が、車輪駆動部5に伝達されないので、走行状態への干渉を防止することができる。
一方、増速ギア43の回転数が油圧モータ35の回転数よりも大きい、すなわち、差動ギア29が高回転の場合には、発電機15は、走行回生軸45によって駆動される。
この時、発電機15の回転が作業回生軸49に伝達されるが、作業用ワンウェイクラッチ51が、油圧モータ45への伝達を阻止する。
このため、発電機15の回転が、作業駆動部5に伝達されないので、荷役状態への干渉を防止することができる。
このように、車輪駆動部5とフォーク駆動部7との干渉を防止できるので、発電機15が一台でも回生エネルギを回収することができ、その分装置をコンパクトにすることができる。
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について、図2を用いて説明する。
本実施形態では、第一実施形態と基本的構成は同様であり、フォーク駆動部7および走行回生部17の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、この相違点について説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図2は、フォークリフト1の駆動部分を示すブロック図である。
本実施形態では、油圧ポンプ33は、エンジン出力軸21に直結され、エンジン駆動軸21によって常時作動されるように構成されている。
油圧ポンプ33の作動油送り経路に切換弁53が備えられている。切換弁53は、作動油タンク55と接続されるポートAと、油圧アクチュエータに接続されるポートBとを切り替えるように構成されている。
走行回生部17には、第一実施形態の走行用ワンウェイクラッチ47の代わりに走行回生クラッチ(断接クラッチ)57が備えられている。
このように構成された本実施形態にかかるフォークリフト1の動作について説明する。
基本的な動作については、第一実施形態と同様であるので重複した説明を省略し、フォーク駆動部7および走行回生部17の動作について説明する。
エンジン9および/または電動モータ11が駆動され、エンジン出力軸21が回転している場合には、油圧ポンプ33は常にエンジン出力軸21によって駆動され、作動油を供給している。
荷役作業を行わない場合、切換弁53をポートAに切り替える。このようにすると、油圧ポンプ33から供給される作動油は、作動油タンク55に戻される。
このため、油圧ポンプ33には負荷がほとんど掛からないので、エンジン出力軸21のエネルギロスは最小限に留めることができる。
一方、荷役作業を行う場合には、切換弁53をポートBに切り替え、油圧アクチュエータに作動油を供給する。
車輪駆動部5のエネルギを回生する場合は、走行回生クラッチ57を接続して走行駆動軸27から増速ギア43および走行回生軸45を介して発電機15を駆動して行う。
回生しない場合には、走行回生クラッチ57を切断すればよい。こうすると、走行中に走行回生部17から発電機15に駆動力が供給されないので、走行駆動力のロスがその分低減できるし、油圧モータ35への干渉を確実に防止できる。
また、走行回生クラッチ57は、走行回生部17および作業回生部19が作動している状態で、増速ギア43の回転数と油圧モータ35の回転数とを計測し、その結果増速ギア43の回転数が大きい場合には、走行回生クラッチ57を接続し、走行回生軸45で発電機15を駆動する。
増速ギア43の回転数が小さい場合には、走行回生クラッチ57を切断し、走行回生軸45で発電機15を駆動しないようにし、作業回生軸49によって発電機15を駆動するように制御される。
このように、本実施形態では、走行回生クラッチ57を断接することによって、車輪駆動部5とフォーク駆動部7との干渉を防止できるので、発電機15が一台でも回生エネルギを回収することができ、その分装置をコンパクトにすることができる。
なお、本実施形態では、走行回生部17に走行回生クラッチ57、作業回生部19に作業用ワンウェイクラッチ51を備えるようにしているが、反対に、作業回生部19に断接クラッチを、走行回生部17にワンウェイクラッチを設けるようにしてもよい。
また、必要に応じて、車輪駆動部5の回生エネルギをエンジン出力軸21に導入し、電動モータ11によって発電し、インバータ41を経由してバッテリ13を充電するようにしてもよい。
[第三実施形態]
次に、本発明の第三実施形態について、図3を用いて説明する。
本実施形態では、第一実施形態と基本的構成は同様であり、走行回生部17の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、この相違点について説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図3は、フォークリフト1の駆動部分を示すブロック図である。
本実施形態の走行回生部17では、第一実施形態の走行用ワンウェイクラッチ47の代わりに走行回生クラッチ57および無断変速機59が備えられている。
このように構成された本実施形態にかかるフォークリフト1では、走行回生クラッチ57の作用効果は第二実施形態と同様であるので、重複した説明を省略する。
車輪駆動部5およびフォーク駆動部7の両方からエネルギを回生する場合、無断変速機59を制御して走行回生軸45の回転数を作業回生軸49の回転数に合わせることができる。
走行回生軸45の回転数と作業回生軸49の回転数とを合わせることができると、発電機15は走行回生軸45および作業回生軸49の両方から常に駆動されることになるので、両方から回生エネルギが得られることになり、燃費を向上させることができる。
また、車輪駆動部5からエネルギを回生する場合、例えば、無断変速機59によって走行回生軸45の回転数を増加させることができ、回生効率を向上させることができる。
なお、本実施形態では、走行回生部17に走行回生クラッチ57および無断変速機59を、作業回生部19に作業用ワンウェイクラッチ51を備えるようにしているが、反対に、作業回生部19に断接クラッチおよび無断変速機を、走行回生部17にワンウェイクラッチを設けるようにしてもよい。
また、必要に応じて、車輪駆動部5の回生エネルギをエンジン出力軸21に導入し、電動モータ11によって発電し、インバータ41を経由してバッテリ13を充電するようにしてもよい。
[第四実施形態]
次に、本発明の第四実施形態について、図4を用いて説明する。
本実施形態では、第一実施形態と基本的構成は同様であり、車輪駆動部5の構成、フォーク駆動部7の構成および回生手段の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、この相違点について説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図4は、フォークリフト1の駆動部分を示すブロック図である。
車輪駆動部5では、トルクコンバータ23が用いられていない。このため、トルクコンバータ23でのトルク増倍機能が無くなるので、電動発電機(主電動発電機)12は、第一実施形態の電動モータ11に比較して高トルクタイプを用いるのが望ましい。
その反面、エネルギロスの大きなトルクコンバータ23を用いていないので、差動ギア29からの回転がトランスミッション25を介してエンジン出力軸21、すなわち、電動発電機12に効率よく回生することができる。
このため、電動発電機12をそのまま車輪駆動部5のエネルギの回生に用いることとして、第一実施形態における走行回生部17を省略している。
フォーク駆動部7には、油圧ポンプモータ33と、油圧ポンプ33を作動する作業駆動軸37と、クラッチ39と、切換弁53と、作業補助駆動部61と、が備えられている。
油圧ポンプ33は、フォーク降下時、切換弁53のポートBから作動油を受け、作動油供給時と反対方向に回転するように構成されている。
作業補助駆動部61には、作業補助電動発電機(補助電動発電機)63と、作業補助ワンウェイクラッチ(ワンウェイクラッチ)65と、作業補助軸(電動出力軸)67と、作業補助ギア69と、作業駆動軸ギア71とが備えられている。
作業駆動軸ギア71は、作業駆動軸37の油圧ポンプ33とクラッチ39との間に取り付けられている。作業補助軸67は作業補助電動発電機63の出力軸であり、端部に作業駆動軸ギア71と噛合う作業補助ギア69が取り付けられている。
作業補助ワンウェイクラッチ65は、作業補助電動発電機63の駆動を作業補助ギア69に伝達し、作業補助ギア69を油圧ポンプ33が駆動する方向に回転し、一方、作業補助ギア69が前記と反対方向に回転する、すなわち、油圧ポンプ33が反対方向に回転する場合は、その駆動を作業補助電動発電機63に伝達する機能を奏する。
作業補助電動発電機63は、インバータ73を介してバッテリ13と接続されている。
以上説明した本実施形態にかかるフォークリフト1の動作について説明する。
車輪3の走行(始動、加速、定速、減速、停止)時で、荷役作業を行わない場合には、クラッチ39を断ち、エンジン出力軸21と作業駆動軸37との接続を断つ。
エンジン9および/または電動発電機12を駆動すると、エンジン出力軸21はこれらによって回転駆動される。
エンジン出力軸21の回転駆動は、トランスミッション25で変速され、走行駆動軸27に伝達される。
走行駆動軸27に伝達された回転駆動力は、差動ギア29およびフロントアクスル31を経由して車輪3に伝達され、車輪が回転し、これによりフォークリフト1が走行する。
このように、クラッチ39を断つと、フォーク駆動部7にはエンジン出力軸21からの駆動が伝達されないので、エネルギのロスを防止することができる。
同時に荷役作業の低動力で行えるリフト上げを行う場合には、作業補助電動発電機63を駆動して、作業補助軸67、作業補助ギア69および作業駆動軸ギア71を介して作業補助軸37を駆動する。これにより、油圧ポンプ33は駆動され、切換弁53をBポートにすれば、図示しない油圧アクチュエータに作動油を供給し、リフト上げが行われる。
リフト上げに高動力が必要な場合には、クラッチ39を接続する。これにより、作業駆動軸37はエンジン出力軸21に接続されるので、油圧ポンプ33はエンジン9および/または電動発電機12並びに作業補助電動発電機63によって駆動され、図示しない油圧アクチュエータに作動油を供給し、リフト上げが行われる。
この場合、切換弁53をAポートにすると、油圧ポンプ33からの作動油は作動油タンク57に戻されるので、油圧ポンプ33の負荷は小さくなり、車輪駆動部5に最大の駆動力を供給することができる。
エンジン9および/または電動発電機12並びに作業補助電動発電機63は、走行および荷役作業にかかる負荷に応じて駆動力を分担することになる。
このように、走行および荷役作業は、それぞれ所要動力に応じてエンジン9および/または電動発電機12並びに作業補助電動発電機63によって駆動されるので、電動発電機12および作業補助電動発電機63はエンジン9と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ13の出力に見合う出力を有していればよい。
このため、電動発電機12は車輪3あるいは油圧ポンプ33を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には電動発電機12を使い、駆動力が上がるとエンジン9によって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジン9および電動発電機12で駆動することもできるので、エンジン9を燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン9自体をコンパクトにすることができる。
次に、車輪3にブレーキをかけて(制動して)いる時の、車輪駆動部5のエネルギ回生動作について説明する。
差動ギア29からの動力は走行駆動軸27からトランスミッション25に伝達され、エンジン出力軸21を回転させる。エンジン出力軸21に係合している出力軸が回転するので、電動発電機12は発電し、インバータ41を介してバッテリ13を充電する。
次に、フォーク駆動部7のエネルギ回生動作について説明する。クラッチ39の接続を断った状態で、切換弁53はBポートとされている。
この状態でリフト下げする場合には、作動油が油圧ポンプ33に逆流し、それを反対方向に回転駆動する。この逆回転が、作業駆動軸37、作業駆動軸ギア71および作業補助軸ギア69を経由し、作業補助ワンウェイクラッチ65を介して作業補助電動発電機63を駆動する。
作業補助電動発電機63は、回転によって交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ73で直流電気に変換され、バッテリ13に充電される。
このように、車輪駆動部5の回生エネルギとフォーク駆動部7の回生エネルギとは、別個に回収されるので、両者の干渉を確実に防止することができる。
本実施形態では、フォーク駆動部7のエネルギを回生するのに、作業補助電動発電機63を用いて電気に変換するようにしているが、例えば、図5に示すように作動油の状態で回生するようにしてもよい。
図5に示されるものは、油圧ポンプ33からの作動油供給経路に逆止弁75、アキュムレータ77および開閉弁79を備え、リフト下げで油圧ポンプ33に戻る作動油をアキュムレータ77に導き、油圧の形で保存するものである。
このように、油圧の形で回生すれば、電気に変換する場合の変換ロスがなくなるので、エネルギ効率がよい。
[第五実施形態]
次に、本発明の第五実施形態について、図6および図7を用いて説明する。
本実施形態では、第一実施形態と類似した構成でありので、本実施形態においては、これと相違する点について説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図6および図7は、フォークリフト1の駆動部分を示すブロック図である。
本実施形態では、エンジン出力軸21と作業駆動軸37とは、間隔を空けて略平行に設けられている。
エンジン出力軸21には、エンジン9側にエンジン出力軸ワンウェイクラッチ(第一のワンウェイクラッチ)81が設けられている。エンジン出力軸21には、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ81とトルクコンバータ23との間にエンジン出力軸ギア83が固定して取り付けられている。
フォーク駆動部7には、油圧ポンプ33と、作業駆動軸37と、切換弁53とが備えられている。
作業駆動軸37には、エンジン出力軸ギア83と噛合う作業駆動軸ギア85が固定して取り付けられている。
作業駆動軸37の油圧ポンプ33に対して反対側には、作業アシスト電動発電機(第一の電動発電機)87が係合されている。
作業アシスト電動発電機87は、インバータ89を介してバッテリ91に接続されている。
増速ギア43の被動側ギアには、走行アシスト電動発電機(第二の電動発電機)93が係合されている。走行アシスト電動発電機93は、走行駆動軸27と増速ギア43によってギア連結されている。
走行アシスト電動発電機93は、インバータ95を介してバッテリ91に接続されている。
走行アシスト電動発電機93は、増速ギア43を介して走行駆動軸27を駆動し、あるいは、走行駆動軸27から増速ギアを介して回転され発電するように構成されている。
油圧モータ35の回転軸には油圧モータワンウェイクラッチ(第二のワンウェイクラッチ)97を介して油圧モータ出力軸ギア99が固定して取り付けられている。
油圧モータ出力軸ギア99は、エンジン出力軸ギア83と噛合っている。
油圧モータワンウェイクラッチ97および油圧モータ出力軸ギア99は作業回生部19を構成している。
以上説明した本実施形態にかかるフォークリフト1の動作について説明する。
フォークリフト1の荷役作業は、例えば、フォークを下げた状態で荷物のところまで走行し、フォークを荷物の下に差し込み停止する。
次いで、フォークを上げ(リフト上げ)、荷物を持上げる。
この状態で、走行を開始し、荷物を目的の場所に搬送する。
目的の場所に到ると、停止し、フォークを下げ(リフト下げ)、荷物を載置する。
そして、フォークリフト1を移動させ、フォーク7を荷物の下から抜き出し、次の作業へ向かう。
フォークリフト1の荷役作業では、車輪3は始動、加速、定速走行、減速および停止を繰り返し、フォークは停止、リフト上げおよびリフト下げを繰り返すことになる。
フォークリフト1の荷役作業は、これらの動作が組み合わさって行われる。
以下、この動作の一例を説明する。
走行の開始時には、車輪3の回転数が低いので、低回転数でもエネルギ効率が変わらない走行アシスト電動発電機93および作業アシスト電動発電機87によって車輪駆動部5を駆動する。
バッテリ91からインバータ89を介して作業アシスト電動発電機87に交流電気を供給すると、作業アシスト電動発電機87が回転駆動される。これが、作業駆動軸37、作業駆動軸ギア85およびエンジン出力軸ギア83を経由してエンジン出力軸21を回転駆動する。
エンジン出力軸21の回転駆動は、トランスミッション25で変速され、走行駆動軸27に伝達される。
この時、作業駆動軸37の回転に伴い油圧ポンプ33が駆動されるが、荷役作業を行わない場合には、切換弁53をポートAにしておけば、油圧ポンプ33が駆動されても作動油は作動油タンク55に戻されるだけであるので、大きなロスとならない。
また、エンジン9との間にエンジン出力軸ワンウェイクラッチ81があるので、作業アシスト電動発電機87(エンジン出力軸21)が回転してもエンジン9を回転駆動することにはならない。例えば、エンジン9を駆動せずに、作業アシスト電動発電機87によって駆動している場合に、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ81は、エンジン9が作業アシスト電動発電機87の駆動の抵抗となることを防止できる。
さらに、エンジン出力軸ギア83から油圧モータ出力軸ギア99が駆動されるが、油圧モータワンウェイクラッチ97があるので、油圧モータ35へ回転駆動力が伝達されることはない。
バッテリ91からインバータ95を介して走行アシスト電動発電機93に交流電気を供給すると、走行アシスト電動発電機93が回転駆動される。これが、増速ギア43を介して走行駆動軸27を回転駆動する。
このように、回転数の低い場合には、エンジン9を駆動しなくてもよいので、エンジン9の運転効率を低下させることはない。
次に、加速走行時には、回転数が高くなり、かつ、大きな駆動力が必要となるので、エンジン9を駆動する。
この場合、エンジン9を駆動し、回転数を速やかに増加させる。エンジン9の回転数が、作業アシスト電動発電機87によるエンジン出力軸21の回転数よりも大きくなったら、エンジン9の駆動力がエンジン出力軸ワンウェイクラッチ81を通じてエンジン出力軸21に加えられることになる。
このように、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ81によって、エンジン9の回転がエンジン出力軸21へ滑らかにつながるので、走行速度の急変を防止でき、操作性を良好に維持することができる。
次に、荷役作業を行う場合には、図7に示されるように、切換弁53をポートBに切り替える。
油圧ポンプ33は作業駆動軸37によって駆動されるので、作業アシスト電動発電機87およびエンジン9によって駆動されることになる。作業アシスト電動発電機87は直結され、エンジン9はエンジン回転軸21、エンジン出力軸ギア83および作業駆動軸ギア85を介して接続されている。
なお、エンジン出力軸21が回転されているので、車両駆動部5へも動力が伝達され、荷役作業と同時に走行させることができる。
油圧ポンプ33が駆動されると、作動油が図示しない油圧アクチュエータへ供給され、例えば、リフト上げを行うこととなる。
このように、走行および荷役作業は、それぞれ所要動力に応じてエンジン9、走行アシスト電動発電機93および作業アシスト電動発電機87によって駆動されるので、走行アシスト電動発電機93および作業アシスト電動発電機87はエンジン9と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ91の出力に見合う出力を有していればよい。
このため、走行アシスト電動発電機93および作業アシスト電動発電機87は車輪3あるいは油圧ポンプ33を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には走行アシスト電動発電機93および作業アシスト電動発電機87を使い、駆動力が上がるとエンジン9によって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジン9、走行アシスト電動発電機93および作業アシスト電動発電機87で駆動することもできるので、エンジン9を燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン9自体をコンパクトにすることができる。
次に、制動を掛けて減速走行する場合、車輪駆動部5からエネルギを回生する。
トランスミッション25の前後進クラッチをニュートラルとし、走行駆動軸27からの駆動力がトランスミッション25へ導入されないようにする。こうすると、動力損失の大きなトルクコンバータ23を駆動しなくてよいので、車輪駆動部5のエネルギが多く回生することができる。
走行駆動軸27の駆動力は増速ギア43を経由して走行アシスト電動発電機93に伝達され、走行アシスト電動発電機93の出力軸を回転駆動する。出力軸が回転されると、走行アシスト電動発電機93は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ95で直流電気に変換され、バッテリ91に充電される。
次に、例えば、リフト下げの場合、油圧アクチュエータから戻る作動油によって油圧モータ35が回転駆動される。
油圧モータ35の回転は、油圧モータ出力軸ギア99、エンジン出力軸ギア83および作業駆動軸ギア85を経由して作業駆動軸37に伝達され、作業アシスト電動発電機87の出力軸を回転駆動する。
出力軸が回転されると、作業アシスト電動発電機87は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ89で直流電気に変換され、バッテリ91に充電される。
なお、この場合、油圧モータ35からの伝達経路にエンジン出力軸ギア83があるので、例えば、油圧モータ35が減速し、エンジン9の回転数を下回れば、エンジン9が作業アシスト電動発電機87を回転することになり、油圧モータ35からの回生は終了する。
走行を走行アシスト電動発電機93の駆動力で行っている場合には、このような事態にならないので、走行と同時に油圧モータ35から回生を行うことができる。
また、エンジン9からエンジン出力軸ギア83、作業駆動軸ギア85および作業駆動軸37を経由して作業アシスト電動発電機87を駆動できるので、例えば、トランスミッション25の前後進クラッチをニュートラルにしてエンジン9から車両駆動部5へ動力が伝達されないようにして、エンジン9を駆動すると、作業アシスト電動発電機87を回転駆動して発電させ、インバータ89を介してバッテリ91を充電することができる。
このように、車輪駆動部5の回生エネルギは走行アシスト電動発電機93へ、フォーク駆動部7の回生エネルギは作業アシスト電動発電機87へ、それぞれ別個に回収されるので、両者の干渉を確実に防止できる。
なお、走行アシスト電動発電機93および作業アシスト電動発電機87は、共同の1個のバッテリ91で駆動されているが、これは、それぞれ専用のバッテリを備えるようにしてもよい。
[第六実施形態]
次に、本発明の第六実施形態について、図8を用いて説明する。
本実施形態では、第五実施形態と基本的構成は同様であり、フォーク駆動部7および作業回生部19の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、この相違点について説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第五実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図8は、フォークリフト1の駆動部分を示すブロック図である。
走行回生部17には、走行アシスト電動発電機93を駆動する走行バッテリ101が備えられている。
エンジン出力軸21は、エンジン9を貫通して両側に延設されている。
フォーク駆動部7は、第四実施形態と略同じ構成である。
作業駆動軸37は、エンジン出力軸21の延長部を構成するように配置されており、両者はクラッチ39によって断接可能に接続されている。
作業駆動軸37のクラッチ39側には、作業駆動軸ギア71が取り付けられている。
作業アシスト電動発電機87は、作業バッテリ103によって駆動されている。
作業アシスト電動発電機87の回転軸105は、回転軸ワンウェイクラッチ(第二のワンウェイクラッチ)107を経由して作業駆動軸ギア71と噛合う回転軸ギア109を駆動するように構成されている。
以上説明した本実施形態にかかるフォークリフト1の動作について説明する。
走行の開始時には、車輪3の回転数が低いので、低回転数でもエネルギ効率が変わらない走行アシスト電動発電機93によって車輪駆動部5を駆動する。
バッテリ101からインバータ95を介して走行アシスト電動発電機93に交流電気を供給すると、走行アシスト電動発電機93が回転駆動される。これが、増速ギア43を介して走行駆動軸27を回転駆動する。
この時、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ81があるので、走行アシスト電動発電機93がエンジン9を駆動することはない。
これで駆動力が不足する場合、クラッチ39をエンジン出力軸21と作業駆動軸37とを接続し、作業アシスト電動発電機87の駆動力をエンジン出力軸21に導入できるようにする。バッテリ103からインバータ89を介して作業アシスト電動発電機87に交流電気を供給すると、作業アシスト電動発電機87が回転駆動される。これが、出力軸ギア109、作業駆動軸ギア71、作業駆動軸37およびクラッチ39を経由してエンジン出力軸21を回転駆動する。
エンジン出力軸21の回転駆動は、トランスミッション25で変速され、走行駆動軸27に伝達される。
この時、作業駆動軸37の回転に伴い油圧ポンプ33が駆動されるが、荷役作業を行わない場合には、切換弁53をポートAにしておけば、油圧ポンプ33が駆動されても作動油は作動油タンク55に戻されるだけであるので、大きなロスとならない。
このように、回転数の低い場合には、エンジン9を駆動しなくてもよいので、エンジン9の運転効率を低下させることはない。
次に、加速走行時には、回転数が高くなり、かつ、大きな駆動力が必要となるので、エンジン9を駆動し、エンジン出力軸21の駆動力を増加させる。
この状態で、フォークによる荷役作業を行う場合には、切換弁53をポートBに切り替える。
油圧ポンプ33は作業駆動軸37によって駆動されるので、作業アシスト電動発電機87およびエンジン9によって駆動されることになる。
なお、エンジン出力軸21が回転されているので、車両駆動部5へも動力が伝達され、荷役作業と同時に走行させることができる。
油圧ポンプ33が駆動されると、作動油が切換弁53のポートBを通って図示しない油圧アクチュエータへ供給され、例えば、リフト上げを行うこととなる。
このように、走行および荷役作業は、それぞれ所要動力に応じてエンジン9、走行アシスト電動発電機93および作業アシスト電動発電機87によって駆動されるので、走行アシスト電動発電機93および作業アシスト電動発電機87はエンジン9と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ13の出力に見合う出力を有していればよい。
このため、走行アシスト電動発電機93および作業アシスト電動発電機87は車輪3あるいは油圧ポンプ33を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には走行アシスト電動発電機93および作業アシスト電動発電機87を使い、駆動力が上がるとエンジン9によって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジン9、走行アシスト電動発電機93および作業アシスト電動発電機87で駆動することもできるので、エンジン9を燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン9自体をコンパクトにすることができる。
次に、制動を掛けて減速走行する場合、車輪駆動部5からエネルギを回生する。
トランスミッション25の前後進クラッチをニュートラルとし、走行駆動軸27からの駆動力がトランスミッション25へ導入されないようにする。こうすると、動力損失の大きなトルクコンバータ23を駆動しなくてよいので、車輪駆動部5のエネルギが多く回生することができる。
走行駆動軸27の駆動力は増速ギア43を経由して走行アシスト電動発電機93に伝達され、走行アシスト電動発電機93の出力軸を回転駆動する。出力軸が回転されると、走行アシスト電動発電機93は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ95で直流電気に変換され、バッテリ101に充電される。
次に、例えば、リフト下げの場合、油圧アクチュエータから切換弁53を経由して戻る作動油によって油圧ポンプ33が回転駆動される。クラッチ39の接続を遮断する。
油圧ポンプ33の回転は、作業駆動軸37、作業駆動軸ギア71、出力軸ギア109を経由して伝達され、作業アシスト電動発電機87の出力軸を回転駆動する。
出力軸が回転されると、作業アシスト電動発電機87は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ89で直流電気に変換され、バッテリ103に充電される。
クラッチ39が遮断されているので、エンジン9および走行アシスト電動発電機93によって車輪駆動部5を駆動して走行を行うことができる。
また、クラッチ39を接続すればエンジン9から作業アシスト電動発電機87を駆動できるので、切換弁53をポートAにすれば、ロスなくバッテリ91を充電することができる。
このように、車輪駆動部5の回生エネルギは走行アシスト電動発電機93へ、フォーク駆動部7の回生エネルギは作業アシスト電動発電機87へ、それぞれ別個に回収されるので、両者の干渉を確実に防止できる。
なお、走行アシスト電動発電機93および作業アシスト電動発電機87は、共同の1個のバッテリで駆動されるようにしてもよい。
[第七実施形態]
次に、本発明の第七実施形態について、図9を用いて説明する。
本実施形態では、第五実施形態と類似した構成であり、車両駆動部5の構成および走行回生部17の構成が異なっている。本実施形態においては、この相違する点を主体として説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第五実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図9は、フォークリフト1の駆動部分を示すブロック図である。
本実施形態では、車両駆動部5に油圧式変速装置(流体変速手段)111が用いられている。
油圧式変速装置111には、エンジン出力軸21によって作動される斜版式の油圧ポンプ113と、油圧ポンプ113によって駆動される油圧モータ115と、油圧ポンプ113および油圧モータ115を接続する油圧配管117,119と、が備えられている。
走行駆動軸27は、油圧モータ115の出力部に接続され、油圧モータ115の回転と一体に回転するようにされている。
油圧ポンプ113には斜板121が備えられており、この斜板121の傾斜によって油圧ポンプ113の挙動が異なるように構成されている。
すなわち、斜板121の傾きが傾斜A、すなわち、中立(ニュートラル)の時、油圧ポンプ113はポンプ作用を行わず、油圧モータ115へ油が流れない。このため、油圧モータ115は回転されず走行駆動軸27は駆動されない。
斜板121の傾きが傾斜Bの時、油圧ポンプ113は油圧配管117に向けて油を流し、油圧配管119から回収する循環流れを形成する。
この場合、傾斜Bの傾斜Aに対する傾斜角度が大きくなる、言い換えると、傾きが大きいほど、油の流量が多くなり、油圧モータ115の回転速度が大きくなる。
斜板121の傾きが傾斜Cの時、油圧ポンプ113は油圧配管119に向けて油を流し、油圧配管117から回収する循環流れを形成する。したがって、走行駆動軸27は、傾斜Bの時と反対方向に回転することになる。
この場合、傾斜Cの、傾斜Aに対する傾斜角度が大きくなる、言い換えると、傾きが大きいほど、油の流量が多くなり、油圧モータ115の回転速度が大きくなる。
このように、エンジン出力軸が一方向に回転したとしても、油圧式変速装置111は、斜板121の傾斜によって、走行駆動軸の回転を停止(ニュートラル)、前進回転、後進回転とすることができる。
また、斜板121の傾斜角を調節することで、回転数、回転トルクを調節することができる。
このように、油圧ポンプ113と油圧モータ115とで構成された油圧式変速装置111によって、第五実施形態に示されるトルクコンバータ23の機能およびトランスミッション25の機能を行うことができるので、部品数を減少させることができる。
また、トルクコンバータ23およびトランスミッション25のように多数の伝達部が存在するものに比べて伝達ロスが減少する分、駆動力の伝達効率を向上させることができる。
また、走行駆動軸27によって油圧モータ115を作動させると、油圧モータ115が油圧ポンプとして機能し、循環流れを形成する。これによって、油圧ポンプ113が油圧モータとして機能し回転させられ、エンジン出力軸21を回転させることになる。
このようにエンジン出力軸21が回転されるが、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ81があるので、エンジン9には伝達されることはない。
一方、エンジン出力ギア83は回転されるので、作業駆動軸ギア85を介してアシスト電動発電機(補助電動発電機)123が回転されることになる。
したがって、車輪駆動部5の回生エネルギで走行駆動軸が回転された場合、油圧式変速装置111を介してアシスト電動発電機123で回収できることになるので、第五実施形態に備えられていた走行回生部17に関する増速ギア43、走行アシスト電動発電機93およびインバータ95は、本実施形態では省略している。
このように、エネルギの伝達を可逆とできる油圧式変速装置111を用いているので、走行回生部の構成を著しく簡素化できるので、全体の重量を軽量化できる。このため、燃費を向上させることができる。
以上説明した本実施形態にかかるフォークリフト1の動作について説明する。
フォークリフト1の荷役作業は、例えば、フォークを下げた状態で荷物のところまで走行し、フォークを荷物の下に差し込み停止する。
次いで、フォークを上げ(リフト上げ)、荷物を持上げる。
この状態で、走行を開始し、荷物を目的の場所に搬送する。
目的の場所に到ると、停止し、フォークを下げ(リフト下げ)、荷物を載置する。
そして、フォークリフト1を移動させ、フォーク7を荷物の下から抜き出し、次の作業へ向かう。
フォークリフト1の荷役作業では、車輪3は始動、加速、定速走行、減速および停止を繰り返し、フォークは停止、リフト上げおよびリフト下げを繰り返すことになる。
フォークリフト1の荷役作業は、これらの動作が組み合わさって行われる。
以下、この動作の一例を説明する。
走行の開始時には、車輪3の回転数が低いので、低回転数でもエネルギ効率が変わらないアシスト電動発電機123によって車輪駆動部5を駆動する。
バッテリ91からインバータ89を介してアシスト電動発電機123に交流電気を供給すると、アシスト電動発電機123が回転駆動される。これが、作業駆動軸37、作業駆動軸ギア85およびエンジン出力軸ギア83を経由してエンジン出力軸21を回転駆動する。
エンジン出力軸21の回転駆動は、油圧式変速装置111で変速あるいは調整され、走行駆動軸27に伝達される。
このように、回転数の低い場合には、エンジン9を駆動しなくてもよいので、エンジン9の運転効率を低下させることはない。
この時、作業駆動軸37の回転に伴い油圧ポンプ33が駆動されるが、荷役作業を行わない場合には、切換弁53をポートAにしておけば、油圧ポンプ33が駆動されても作動油は作動油タンク55に戻されるだけであるので、大きなロスとならない。
また、エンジン9との間にエンジン出力軸ワンウェイクラッチ81があるので、アシスト電動発電機123(エンジン出力軸21)が回転してもエンジン9を回転駆動することにはならない。例えば、エンジン9を駆動せずに、アシスト電動発電機123によって駆動している場合に、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ81は、エンジン9がアシスト電動発電機123の駆動の抵抗となることを防止できる。
さらに、エンジン出力軸ギア83から油圧モータ出力軸ギア99が駆動されるが、油圧モータワンウェイクラッチ97があるので、油圧モータ35へ回転駆動力が伝達されることはない。
次に、加速走行時には、回転数が高くなり、かつ、大きな駆動力が必要となるので、エンジン9を駆動する。
この場合、エンジン9を駆動し、回転数を速やかに増加させる。エンジン9の回転数が、アシスト電動発電機123によるエンジン出力軸21の回転数よりも大きくなったら、エンジン9の駆動力がエンジン出力軸ワンウェイクラッチ81を通じてエンジン出力軸21に加えられることになる。
このように、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ81によって、エンジン9の回転がエンジン出力軸21へ滑らかにつながるので、走行速度の急変を防止でき、操作性を良好に維持することができる。
次に、荷役作業を行う場合には、切換弁53をポートBに切り替える。
油圧ポンプ33は作業駆動軸37によって駆動されるので、アシスト電動発電機123およびエンジン9によって駆動されることになる。アシスト電動発電機123は油圧ポンプ33に直結され、エンジン9はエンジン回転軸21、エンジン出力軸ギア83および作業駆動軸ギア85を介して接続されている。
なお、エンジン出力軸21が回転されているので、車両駆動部5へも動力が伝達され、荷役作業と同時に走行させることができる。
油圧ポンプ33が駆動されると、作動油が図示しない油圧アクチュエータへ供給され、例えば、リフト上げを行うこととなる。
このように、走行および荷役作業は、それぞれ所要動力に応じてエンジン9、アシスト電動発電機123によって駆動されるので、アシスト電動発電機123はエンジン9と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ91の出力に見合う出力を有していればよい。
このため、アシスト電動発電機123は車輪3あるいは油圧ポンプ33を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時にはアシスト電動発電機123を使い、駆動力が上がるとエンジン9によって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジン9、アシスト電動発電機123で駆動することもできるので、エンジン9を燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン9自体をコンパクトにすることができる。
次に、制動を掛けて減速走行する場合、車輪駆動部5からエネルギを回生する。
走行駆動軸27の駆動力は油圧モータ115を作動させる。油圧モータ115が回転すると、油圧配管117あるいは油圧配管119に油が流れ、油圧ポンプ113を回転させるので、エンジン出力軸21が回転される。
エンジン出力軸21が回転すると、エンジン出力ギア83、作業駆動軸ギア85を介してアシスト電動発電機123が回転駆動されるので、アシスト電動発電機123は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ89で直流電気に変換され、バッテリ91に充電される。
次に、例えば、リフト下げの場合、油圧アクチュエータから戻る作動油によって油圧モータ35が回転駆動される。
油圧モータ35の回転は、油圧モータ出力軸ギア99、エンジン出力軸ギア83および作業駆動軸ギア85を経由して作業駆動軸37に伝達され、アシスト電動発電機123の出力軸を回転駆動する。
出力軸が回転されると、アシスト電動発電機123は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ89で直流電気に変換され、バッテリ91に充電される。
[第八実施形態]
次に、本発明の第八実施形態について、図10を用いて説明する。
本実施形態では、第七実施形態と類似した構成であり、フォーク駆動部7の構成が異なっている。本実施形態においては、この相違する点を主体として説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第七実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図10は、フォークリフト1の駆動部分を示すブロック図である。
本実施形態では、油圧配管117に三方弁(作業用切換弁)125を備えている。
駆動三方弁125は、1方はフォークを駆動する、例えば油圧シリンダ等の油圧アクチュエータへ作動油を供給する油圧配管127と連通しており、切り換えることによって油圧ポンプ113からの油を油圧モータ115に導通させるか、フォークを駆動する油圧アクチュエータへ送る油圧配管127に導通させるかを選択するものである。
このように、フォークの作動に油圧式変速装置111における油の流れを用いているので、第七実施形態に備えられていた油圧ポンプ33、切換弁53を省略している。
したがって、フォーク駆動部7が格段に簡素化されているので、全体の重量を一層軽量化することができる。このため、一層燃費を向上させることができる。
以上説明した本実施形態にかかるフォークリフト1の動作について一例を説明する。
走行の開始時には、車輪3の回転数が低いので、低回転数でもエネルギ効率が変わらないアシスト電動発電機123によって車輪駆動部5を駆動する。
バッテリ91からインバータ89を介してアシスト電動発電機123に交流電気を供給すると、アシスト電動発電機123が回転駆動される。これが、作業駆動軸37、作業駆動軸ギア85およびエンジン出力軸ギア83を経由してエンジン出力軸21を回転駆動する。
エンジン出力軸21の回転駆動は、油圧式変速装置111で変速あるいは調整され、走行駆動軸27に伝達される。
このとき、駆動三方弁125は、油圧ポンプ113と油圧モータ115とを連通するポート接続とされている。
このように、回転数の低い場合には、エンジン9を駆動しなくてもよいので、エンジン9の運転効率を低下させることはない。
この時、エンジン9との間にエンジン出力軸ワンウェイクラッチ81があるので、アシスト電動発電機123(エンジン出力軸21)が回転してもエンジン9を回転駆動することにはならない。例えば、エンジン9を駆動せずに、アシスト電動発電機123によって駆動している場合に、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ81は、エンジン9がアシスト電動発電機123の駆動の抵抗となることを防止できる。
さらに、エンジン出力軸ギア83から油圧モータ出力軸ギア99が駆動されるが、油圧モータワンウェイクラッチ97があるので、油圧モータ35へ回転駆動力が伝達されることはない。
次に、加速走行時には、回転数が高くなり、かつ、大きな駆動力が必要となるので、エンジン9を駆動する。
この場合、エンジン9を駆動し、回転数を速やかに増加させる。エンジン9の回転数が、アシスト電動発電機123によるエンジン出力軸21の回転数よりも大きくなったら、エンジン9の駆動力がエンジン出力軸ワンウェイクラッチ81を通じてエンジン出力軸21に加えられることになる。
このように、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ81によって、エンジン9の回転がエンジン出力軸21へ滑らかにつながるので、走行速度の急変を防止でき、操作性を良好に維持することができる。
次に、荷役作業を行う場合には、駆動三方弁125を切り替えて、油圧配管127へ導通するようにするとともに斜板121を傾きB側に位置させる。
エンジン出力軸21の回転によって油圧ポンプ113が回転すると、油圧ポンプ113からの油が油圧配管117、駆動三方弁125を通って油圧配管127に流れ、フォークを持上げる(リフト上げ)。
このとき、エンジン出力軸21は、アシスト電動発電機123および/またはエンジン9によって駆動されている。
このように、走行および荷役作業は、それぞれ所要動力に応じてエンジン9、アシスト電動発電機123によって駆動されるので、アシスト電動発電機123はエンジン9と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ91の出力に見合う出力を有していればよい。
このため、アシスト電動発電機123は車輪3あるいはフォークを単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時にはアシスト電動発電機123を使い、駆動力が上がるとエンジン9によって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジン9、アシスト電動発電機123で駆動することもできるので、エンジン9を燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン9自体をコンパクトにすることができる。
次に、制動を掛けて減速走行する場合、車輪駆動部5からエネルギを回生する。
走行駆動軸27の駆動力は油圧モータ115を作動させる。油圧モータ115が回転すると、油圧配管117あるいは油圧配管119に油が流れ、油圧ポンプ113を回転させるので、エンジン出力軸21が回転される。
エンジン出力軸21が回転すると、エンジン出力ギア83、作業駆動軸ギア85を介してアシスト電動発電機123が回転駆動されるので、アシスト電動発電機123は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ89で直流電気に変換され、バッテリ91に充電される。
次に、例えば、リフト下げの場合、油圧アクチュエータから戻る作動油によって油圧モータ35が回転駆動される。
油圧モータ35の回転は、油圧モータ出力軸ギア99、エンジン出力軸ギア83および作業駆動軸ギア85を経由して作業駆動軸37に伝達され、アシスト電動発電機123の出力軸を回転駆動する。
出力軸が回転されると、アシスト電動発電機123は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ89で直流電気に変換され、バッテリ91に充電される。
[第九実施形態]
次に、本発明の第九実施形態について、図11を用いて説明する。
本実施形態では、第八実施形態と類似した構成であり、作業回生部19の構成が異なっている。本実施形態においては、この相違する点を主体として説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第八実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図11は、フォークリフト1の駆動部分を示すブロック図である。
本実施形態における作業回生部19について説明する。
油圧配管117に駆動三方弁125の油圧モータ115側に回生三方弁129が備えられている。
回生三方弁129は、1方はフォークを駆動する、例えば油圧シリンダ等の油圧アクチュエータから戻る作動油の油圧配管131と連通しており、切り換えることによって油圧ポンプ113と油圧モータ115とを導通させるか、フォークを駆動する油圧アクチュエータからの戻りである油圧配管131に導通させるかを選択するものである。
走行駆動軸27には、接続を断接するクラッチ133と、クラッチ133の油圧モータ115側に取り付けられた走行駆動軸ギア135とが備えられている。
回生用電動発電機137は、その出力軸に取り付けられた回生ギア139が走行駆動軸ギア135と噛合うように設けられている。回生用電動発電機137は、インバータ141を介してバッテリ91に接続されている。
また、本実施形態の油圧モータ115には、前後進を切り換える斜板143が備えられている。
このように、作業回生に油圧式変速装置111における油の流れを用いているので、第八実施形態に備えられていた油圧モータ35、油圧モータワンウェイクラッチ97および油圧モータ出力軸ギア99を省略している。
以上説明した本実施形態にかかるフォークリフト1の動作について一例を説明する。
走行の開始時には、車輪3の回転数が低いので、低回転数でもエネルギ効率が変わらないアシスト電動発電機123によって車輪駆動部5を駆動する。
バッテリ91からインバータ89を介してアシスト電動発電機123に交流電気を供給すると、アシスト電動発電機123が回転駆動される。これが、作業駆動軸37、作業駆動軸ギア85およびエンジン出力軸ギア83を経由してエンジン出力軸21を回転駆動する。
エンジン出力軸21の回転駆動は、油圧式変速装置111で変速あるいは調整され、クラッチ133が接続されている走行駆動軸27に伝達される。
このとき、駆動三方弁125および回生三方弁129は、油圧ポンプ113と油圧モータ115とを連通するポート接続とされている。
このように、回転数の低い場合には、エンジン9を駆動しなくてもよいので、エンジン9の運転効率を低下させることはない。
この時、エンジン9との間にエンジン出力軸ワンウェイクラッチ81があるので、アシスト電動発電機123(エンジン出力軸21)が回転してもエンジン9を回転駆動することにはならない。例えば、エンジン9を駆動せずに、アシスト電動発電機123によって駆動している場合に、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ81は、エンジン9がアシスト電動発電機123の駆動の抵抗となることを防止できる。
次に、加速走行時には、回転数が高くなり、かつ、大きな駆動力が必要となるので、エンジン9を駆動する。
この場合、エンジン9を駆動し、回転数を速やかに増加させる。エンジン9の回転数が、アシスト電動発電機123によるエンジン出力軸21の回転数よりも大きくなったら、エンジン9の駆動力がエンジン出力軸ワンウェイクラッチ81を通じてエンジン出力軸21に加えられることになる。
このように、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ81によって、エンジン9の回転がエンジン出力軸21へ滑らかにつながるので、走行速度の急変を防止でき、操作性を良好に維持することができる。
また、さらに大きな駆動力が必要な場合には、回生用電動発電機137を回転駆動させ、改正ギア139および走行駆動軸ギア135を介して走行駆動軸27を回転駆動させるようにしてもよい。
次に、荷役作業を行う場合には、駆動三方弁125を切り替えて、油圧配管127へ導通するようにするとともに斜板121を傾きB側に位置させる。
エンジン出力軸21の回転によって油圧ポンプ113が回転すると、油圧ポンプ113からの油が油圧配管117、駆動三方弁125を通って油圧配管127に流れ、フォークを持上げる(リフト上げ)。
このとき、エンジン出力軸21は、アシスト電動発電機123および/またはエンジン9によって駆動されている。
このように、走行および荷役作業は、それぞれ所要動力に応じてエンジン9、アシスト電動発電機123、回生用電動発電機137によって駆動されるので、アシスト電動発電機123および回生用電動発電機137はエンジン9と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ91の出力に見合う出力を有していればよい。
このため、アシスト電動発電機123および回生用電動発電機137は車輪3あるいはフォークを単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時にはアシスト電動発電機123を使い、駆動力が上がるとエンジン9によって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジン9、アシスト電動発電機123で駆動することもできるので、エンジン9を燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン9自体をコンパクトにすることができる。
次に、制動を掛けて減速走行する場合、車輪駆動部5からエネルギを回生する。
走行駆動軸27の駆動力は、走行駆動軸ギア135、回生ギア139を経由して回生用電動発電機137を回転させるので、回生用電動発電機137は交流電気を発電する。
発電された交流電気はインバータ141で直流電気に変換され、バッテリ91に充電される。
第八実施形態と同様に油圧式変速装置111を経由してアシスト電動発電機123を回転駆動して回収するようにしてもよい。
次に、例えば、リフト下げの場合等の作業エネルギの回生について説明する。
油圧ポンプ113の斜板121は、ニュートラル(傾きA)にし、ポンプ作用を行わないようにする。クラッチ133を切断し、油圧モータ115と車輪駆動部5との接続を断つ。油圧モータ115の斜板143を後進側に傾ける。
回生三方弁129を切り換えて、油圧回路131と連通するようにする。
リフト下げに伴って、油圧配管131から回生三方弁129を通って油圧モータ115に油が流入する。これに伴い油圧モータ115が回転駆動され、油圧モータ115側の走行駆動軸27が回転する。
走行駆動軸27が回転すると、走行駆動軸ギア135、回生ギア139を介して回生用電動発電機137が回転させるので、回生用電動発電機137は交流電気を発電する。
発電された交流電気はインバータ141で直流電気に変換され、バッテリ91に充電される。
[第十実施形態]
次に、本発明の第十実施形態について、図12を用いて説明する。
本実施形態では、第七実施形態と類似した構成であり、油圧式変速装置111の設置位置が異なっている。本実施形態においては、この相違する点を主体として説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第七実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図12は、フォークリフト1の駆動部分を示すブロック図である。
本実施形態では、油圧式変速装置111の油圧ポンプ113は、エンジン9との間に介在するものがない状態でエンジン出力軸21に接続されている。
走行駆動軸27には、走行駆動軸ギア135が備えられている。
第七実施形態では、エンジン出力軸ギア83に係合していた作業回生部19、フォーク駆動部7およびアシスト電動発電機123が、本実施形態では、走行駆動軸ギア135に係合するようにされている。
これは、油圧式変速装置111では、斜板121等をニュートラルにすれば動力の伝達を遮断することができるので、油圧式変速装置111は第七実施形態で用いていたエンジン出力軸ワンウェイクラッチ81の機能を備えていることになる。
このため、振動に対する感度が高いエンジン出力軸ワンウェイクラッチ81の機能を油圧式変速装置111に代替させたものであり、振動に対して感度の高いワンウェイクラッチを用いる必要がなくなるので、装置全体の安全度を向上させることができる。
以上説明した本実施形態にかかるフォークリフト1の動作について一例を説明する。
走行の開始時には、車輪3の回転数が低いので、低回転数でもエネルギ効率が変わらないアシスト電動発電機123によって車輪駆動部5を駆動する。
バッテリ91からインバータ89を介してアシスト電動発電機123に交流電気を供給すると、アシスト電動発電機123が回転駆動される。これが、作業駆動軸37、作業駆動軸ギア85および走行駆動軸ギア135を経由して走行駆動軸27を回転駆動する。
このように、回転数の低い場合には、エンジン9を駆動しなくてもよいので、エンジン9の運転効率を低下させることはない。
この時、走行駆動軸27とエンジン9との間に油圧式変速装置111があるので、斜板121等をニュートラルにしておけば、アシスト電動発電機123(走行駆動軸135)が回転してもエンジン9を回転駆動することにはならない。
また、走行駆動軸ギア135から油圧モータ出力軸ギア99が駆動されるが、油圧モータワンウェイクラッチ97があるので、油圧モータ35へ回転駆動力が伝達されることはない。
次に、加速走行時には、回転数が高くなり、かつ、大きな駆動力が必要となるので、エンジン9を駆動する。
この場合、エンジン9を駆動し、回転数を速やかに増加させる。エンジン9の回転数が、十分大きくなったら、油圧式変速装置111の斜板121等の傾きを調整してエンジン9の駆動力を走行駆動軸135に加える。
次に、荷役作業を行う場合には、切換弁53をポートBに切り替える。
油圧ポンプ33は作業駆動軸37によって駆動されるので、アシスト電動発電機123およびエンジン9によって駆動されることになる。アシスト電動発電機123は油圧ポンプ33に直結され、エンジン9はエンジン回転軸21、油圧式変速装置111、走行駆動軸27、走行駆動軸ギア135および作業駆動軸ギア85を介して接続されている。
なお、エンジン出力軸21が回転されているので、車両駆動部5へも動力が伝達され、荷役作業と同時に走行させることができる。
油圧ポンプ33が駆動されると、作動油が図示しない油圧アクチュエータへ供給され、例えば、リフト上げを行うこととなる。
走行駆動軸135は、アシスト電動発電機123およびエンジン9によって駆動されていることになる。
このように、走行および荷役作業は、それぞれ所要動力に応じてエンジン9、アシスト電動発電機123によって駆動されるので、アシスト電動発電機123はエンジン9と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ91の出力に見合う出力を有していればよい。
このため、アシスト電動発電機123は車輪3あるいはフォークを単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時にはアシスト電動発電機123を使い、駆動力が上がるとエンジン9によって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジン9、アシスト電動発電機123で駆動することもできるので、エンジン9を燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン9自体をコンパクトにすることができる。
次に、制動を掛けて減速走行する場合、車輪駆動部5からエネルギを回生する。
走行駆動軸27の駆動力は、走行駆動軸ギア135、作業駆動軸ギア85を介してアシスト電動発電機123を回転駆動するので、アシスト電動発電機123は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ89で直流電気に変換され、バッテリ91に充電される。
次に、例えば、リフト下げの場合、油圧アクチュエータから戻る作動油によって油圧モータ35が回転駆動される。
油圧モータ35の回転は、油圧モータ出力軸ギア99、走行駆動軸ギア135および作業駆動軸ギア85を経由して作業駆動軸37に伝達され、アシスト電動発電機123の出力軸を回転駆動する。
出力軸が回転されると、アシスト電動発電機123は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ89で直流電気に変換され、バッテリ91に充電される。
本発明の第一実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。 本発明の第二実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。 本発明の第三実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。 本発明の第四実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。 本発明の第四実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分の別の実施形態を示すブロック図である。 本発明の第五実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。 本発明の第五実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。 本発明の第六実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。 本発明の第七実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。 本発明の第八実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。 本発明の第九実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。 本発明の第十実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。
符号の説明
1 フォークリフト
3 車輪
5 車輪駆動部
7 フォーク駆動部
9 エンジン
11 電動モータ
12 電動発電機
13 バッテリ
15 発電機
17 走行回生部
19 作業回生部
21 エンジン出力軸
23 トルクコンバータ
25 トランスミッション
27 走行駆動軸
37 作業駆動軸
43 増速ギア
47 走行用ワンウェイクラッチ
51 作業用ワンウェイクラッチ
53 切換弁
57 走行回生クラッチ
59 無断変速機
63 作業補助電動発電機
65 作業補助ワンウェイクラッチ
67 作業補助軸
77 アキュムレータ
81 エンジン出力軸ワンウェイクラッチ
83 エンジン出力軸ギア
87 作業アシスト電動発電機
91 バッテリ
93 走行アシスト電動発電機
97 油圧モータワンウェイクラッチ
101 バッテリ
103 バッテリ
107 回転軸ワンウェイクラッチ
111 油圧式変速装置
123 アシスト電動発電機
125 駆動三方弁
129 回生三方弁
137 回生用電動発電機

Claims (15)

  1. 走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
    エンジン出力軸を有するエンジンと、
    該エンジン出力軸を一体的に駆動するように取り付けられ、バッテリで駆動される電動モータと、
    前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
    前記エンジン出力軸によって選択的に作業を行う作業駆動部と、
    前記バッテリを充電する発電機と、
    前記走行駆動部の回生エネルギを前記発電機へ伝達する走行回生部と、
    前記作業駆動部の回生エネルギを前記発電機へ伝達する作業回生部と、
    前記走行回生部および前記作業回生部にそれぞれ備えられ、前記発電機のから動力伝達を抑制する伝達抑制手段と、が備えられていることを特徴とする作業車両。
  2. 前記エンジン出力軸と前記作業駆動部との間は、断接可能に接続されていることを特徴とする請求項1に記載された作業車。
  3. 前記作業駆動部には、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁が備えられていることを特徴とする請求項1に記載された作業車。
  4. 前記走行回生部の前記走行駆動軸との接続は、前記走行回生部側が増速される増速ギアとされていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載された作業車。
  5. 前記伝達抑制手段が、ワンウェイクラッチであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載された作業車。
  6. 前記伝達抑制手段のいずれか一方が、断接クラッチであることを特徴とする請求項5に記載された作業車。
  7. 前記断接クラッチと前記発電機との間に無断変速機を介装していることを特徴とする請求項6に記載された作業車。
  8. 走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
    第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
    前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
    前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された作業用駆動軸を有する作業駆動部と、
    該作業駆動部に備えられ、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁と、
    前記作業用駆動軸に接続され、バッテリによって駆動される第一の電動発電機と、
    前記作業駆動部の回生エネルギを第二のワンウェイクラッチを介して前記エンジン出力軸ギアへ伝達する作業回生部と、
    前記走行駆動軸とギア連結され、前記バッテリで駆動される第二の電動発電機と、が備えられていることを特徴とする作業車両。
  9. 走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
    第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
    前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
    前記第一のワンウェイクラッチと反対側に延在する前記エンジン出力軸と断接可能に接続された作業駆動軸を有する作業駆動部と、
    該作業駆動軸に第二のワンウェイクラッチを介してギア連結され、バッテリによって駆動される第一の電動発電機と、
    前記走行駆動軸とギア連結され、前記バッテリで駆動される第二の電動発電機と、
    が備えられていることを特徴とする作業車両。
  10. 前記バッテリは、前記第一の電動発電機および前記第二の電動発電機に対してそれぞれ別個に備えられていることを特徴とする請求項または請求項に記載された作業車。
  11. 走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
    第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
    前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
    前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された作業用駆動軸を有する作業駆動部と、
    該作業駆動部に備えられ、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁と、
    前記作業用駆動軸に接続され、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、
    前記作業駆動部の回生エネルギを第二のワンウェイクラッチを介して前記エンジン出力軸ギアへ伝達する作業回生部と、が備えられていることを特徴とする作業車両。
  12. 走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
    第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
    前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
    前記流体変速手段の流体流路に作業用切換弁を介して接続された前記作業手段を駆動する作業駆動部と、
    前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された駆動軸を有し、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、
    前記作業駆動部の回生エネルギを第二のワンウェイクラッチを介して前記エンジン出力軸ギアへ伝達する作業回生部と、が備えられていることを特徴とする作業車両。
  13. 走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
    第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
    前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
    前記流体変速手段の流体流路に作業用切換弁を介して接続された前記作業手段を駆動する作業駆動部と、
    前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された駆動軸を有し、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、
    前記作業駆動部の回生エネルギを選択的に前記流体変速手段に供給して前記走行駆動軸を駆動する作業回生部と、
    前記走行駆動軸に介装された走行断接クラッチと、
    該走行断接クラッチの上流側で前記走行駆動軸とギア連結された回生用電動発電機と、
    が備えられていることを特徴とする作業車両。
  14. 走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
    エンジン出力軸を有するエンジンと、
    前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
    前記走行駆動軸に固定された走行駆動軸ギアとギア連結された作業用駆動軸を有する作業駆動部と、
    該作業駆動部に備えられ、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁と、
    前記作業用駆動軸に接続され、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、
    前記作業駆動部の回生エネルギを作業ワンウェイクラッチを介して前記走行駆動軸ギアへ伝達する作業回生部と、が備えられていることを特徴とする作業車両。
  15. 前記流体変速手段は、斜板式油圧ポンプと油圧モータとの組み合わせで構成されていることを特徴とする請求項1から請求項1のいずれかに記載された作業車両。
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