JP5641239B2 - Forklift hydraulic control device and forklift - Google Patents
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Description
本発明は、フォークリフトの油圧制御装置、特にはリフトシリンダ及びティルトシリンダを制御するための油圧制御装置、及びフォークリフトに関する。 The present invention relates to a hydraulic control device for a forklift, and more particularly to a hydraulic control device for controlling a lift cylinder and a tilt cylinder, and a forklift.
従来、フォークリフトでは、フォークやマストなどの可動部材を動作させる機構として、油圧シリンダが採用されている。そして、近時のフォークリフトでは、車両の電気エネルギを効率良く使用するという観点から、上記可動部材の動作に伴いエネルギを回収することが行われている。例えば、特許文献１のフォークリフトでは、フォークが下降動作する時の位置エネルギを電気エネルギに変換し、回収するリフト回生が行われている。このようなリフト回生を採用すれば、油圧シリンダに作動油を給排するためのポンプやモータの作動エネルギをリフト回生で得られたエネルギによって補うことができ、油圧シリンダを効率良く動かすことが可能である。
Conventionally, in a forklift, a hydraulic cylinder is employed as a mechanism for operating a movable member such as a fork or a mast. In recent forklifts, from the viewpoint of efficiently using the electric energy of the vehicle, the energy is recovered along with the operation of the movable member. For example, in the forklift of
ところで、フォークリフトには、マストを傾動動作させるための油圧シリンダも搭載されている。そして、マストを傾動動作させる際には、油圧シリンダに対して作動油を供給する必要があるから、ポンプやモータを作動させている。しかしながら、特許文献１のフォークリフトでも、マストの動作に伴いエネルギを回収することは行われていない。したがって、マストを傾動動作させるための油圧シリンダについては、車両の電気エネルギを使用するだけであって、効率化が図られていない。
By the way, the forklift is also equipped with a hydraulic cylinder for tilting the mast. When the mast is tilted, it is necessary to supply hydraulic oil to the hydraulic cylinder, so that the pump and the motor are operated. However, even in the forklift disclosed in
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、マストを傾動動作させるためのティルトシリンダを効率良く動作させることを可能とするフォークリフトの油圧制御装置、及びフォークリフトを提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art, and an object of the present invention is to provide a forklift that can efficiently operate a tilt cylinder for tilting a mast. To provide a hydraulic control device and a forklift.
上記問題点を解決するために、請求項１及び請求項３に記載の発明は、リフトシリンダへの作動油の給排によってフォークを昇降動作させるとともに、ティルトシリンダの第１油室からの作動油の排出及び第２油室への作動油の供給によって前記フォークが装着されるマストを前傾動作させるとともに、前記第１油室への作動油の供給及び前記第２油室からの作動油の排出によって前記マストを後傾動作させるフォークリフトの油圧制御装置において、前記第１油室から排出される作動油を、油圧モータとして駆動するための駆動力とすることにより、回生動作を行う油圧ポンプモータを備える。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
これによれば、マストが前傾動作する際の位置エネルギを利用して電気エネルギが得られるので、その電気エネルギを油圧ポンプモータなどの電気エネルギを必要とする部材に使用することができる。したがって、マストを傾動動作させるためのティルトシリンダを効率良く動作させることができる。なお、油圧ポンプモータとは、回転電機の回転力を駆動力とする場合に油圧ポンプとして動作する一方で、作動油を駆動力とする場合に油圧モータとして動作する部材である。 According to this, since the electrical energy is obtained using the potential energy when the mast is tilted forward, the electrical energy can be used for a member that requires electrical energy such as a hydraulic pump motor. Therefore, the tilt cylinder for tilting the mast can be operated efficiently. The hydraulic pump motor is a member that operates as a hydraulic pump when the rotational force of the rotating electrical machine is used as a driving force, and operates as a hydraulic motor when the hydraulic oil is used as a driving force.
特に、請求項１に記載の発明は、前記油圧ポンプモータは双方向回転可能な構成であって、前記ティルトシリンダへの作動油の給排経路は、前記第１油室と前記第２油室との間で作動油を給排させる閉回路で構成されており、前記油圧ポンプモータの回転方向を切換えることによって前記マストの前傾動作と後傾動作を切換え、前記第２油室と前記油圧ポンプモータとを接続する管路には、前記マストの前傾動作時に前記第２油室の容積拡大に伴う不足分の作動油を供給するチェック弁と前記第２油室から排出された作動油のうち余剰分の作動油を油タンクへ排出する流量制御弁とが接続されており、前記流量制御弁を、前記チェック弁よりも前記油圧ポンプモータの吸込口側に配置したことを要旨とする。 In particular, a first aspect of the present invention, prior SL hydraulic pump motor is a bidirectional rotation configurable, supply and discharge paths of the hydraulic oil to the tilt cylinder, the second oil to the first oil chamber chamber consists of a closed circuit for supplying and discharging hydraulic fluid to and from, switching the pre-tilt operation and rear tilting operation of the mast by switching the rotational direction of the hydraulic pump motor, the said second fluid chamber The pipe connecting the hydraulic pump motor has a check valve for supplying a short amount of hydraulic oil accompanying the volume expansion of the second oil chamber during the forward tilting operation of the mast, and an operation discharged from the second oil chamber It is connected to a flow rate control valve that discharges excess hydraulic oil to the oil tank, and the flow rate control valve is arranged closer to the suction port side of the hydraulic pump motor than the check valve. To do.
これによれば、油圧ポンプモータの回転方向の切換え制御によってマストの動作方向を切換えることができるので、ティルトシリンダを動作させるための構成や制御を簡素化することができる。
また、後傾動作時には、流量制御弁を通じて作動油が油タンクへ排出されることにより、回路が加圧された状態となる。このため、油圧ポンプモータの吸込口でのキャビテーションが抑制される。したがって、マストの後傾動作の高加速化を実現できる。
According to this, since the operation direction of the mast can be switched by switching control of the rotation direction of the hydraulic pump motor, the configuration and control for operating the tilt cylinder can be simplified.
Further, at the time of the backward tilting operation, the hydraulic oil is discharged to the oil tank through the flow control valve, so that the circuit is pressurized. For this reason, cavitation at the suction port of the hydraulic pump motor is suppressed. Therefore, it is possible to achieve a high acceleration of the mast backward tilting operation.
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフォークリフトの油圧制御装置において、前記リフトシリンダには、前記ティルトシリンダに接続される前記油圧ポンプモータとは別に、油圧ポンプモータが接続されていることを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the hydraulic control device for a forklift according to the first aspect , a hydraulic pump motor is connected to the lift cylinder separately from the hydraulic pump motor connected to the tilt cylinder. It is a summary.
これによれば、ティルトシリンダを動作させるための機構と、リフトシリンダを動作させるための機構と、が独立されている。このため、ティルトシリンダによるマストの動作とリフトシリンダによるフォークの動作を同時に行った場合であっても、ティルトシリンダの動作によって回生動作を行わせることができる。したがって、同時に動作させる場合及び単独で動作させる場合の何れの場合であっても、ティルトシリンダを効率良く動作させることができる。 According to this, the mechanism for operating the tilt cylinder and the mechanism for operating the lift cylinder are independent. Therefore, even when the mast operation by the tilt cylinder and the fork operation by the lift cylinder are performed simultaneously, the regenerative operation can be performed by the operation of the tilt cylinder. Therefore, the tilt cylinder can be efficiently operated regardless of whether it is operated simultaneously or independently.
特に、請求項３に記載の発明は、前記油圧ポンプモータは、前記リフトシリンダに作動油を給排する油圧ポンプモータとしても兼用されており、前記ティルトシリンダの第１油室には、前記第１油室から排出される作動油を前記油圧ポンプモータへ流通させる回生用油路が接続されているとともに、前記回生用油路には当該回生用油路の開閉状態を切換える回生用切換弁が接続されており、前記前傾動作時に、回生動作を行わせる場合には前記回生用油路を開状態とする一方で、回生動作を行わせない場合には前記回生用油路を閉状態とするように前記回生用切換弁を制御する制御部を備えたことを要旨とする。
In particular, the invention according to
これによれば、単一の油圧ポンプモータにより、前傾動作時の回生動作を実現することができる。そして、油圧ポンプモータを兼用するとともに、回生用切換弁の切換えによって回生動作を行わせることができるので、構成を簡素化することができる。 According to this, the regenerative operation at the time of forward tilting operation can be realized by a single hydraulic pump motor. Since the hydraulic pump motor is also used and the regenerative operation can be performed by switching the regenerative switching valve, the configuration can be simplified.
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のフォークリフトの油圧制御装置において、前記油圧ポンプモータには、前記回生動作を行わせない場合、前記油圧ポンプモータを迂回して作動油を前記第１油室から油タンクへ排出する第１油室排出用油路を開状態とするとともに、前記第２油室へ前記油圧ポンプモータからの作動油を供給する第２油室供給用油路を開状態とするティルト用切換弁を接続することを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the hydraulic control device for a forklift according to the third aspect , when the hydraulic pump motor is not to perform the regenerative operation, the hydraulic oil is bypassed and the hydraulic oil is bypassed. A second oil chamber supply oil passage that opens the first oil chamber discharge oil passage that discharges from the first oil chamber to the oil tank and supplies hydraulic oil from the hydraulic pump motor to the second oil chamber. The gist of the present invention is to connect a tilt switching valve for opening the valve.
これによれば、回生動作を行わせる場合にはティルトシリンダを効率良く動作させる一方で、回生動作を行わせない場合にはマストの前傾動作を確実に行わせることができる。
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載のフォークリフトの油圧制御装置において、前記油圧ポンプモータには、前記前傾動作時、常に前記油圧ポンプモータを迂回して作動油を前記第１油室から油タンクへ排出する第１油室排出用油路を開状態とするとともに、前記第２油室へ前記油圧ポンプモータからの作動油を供給する第２油室供給用油路を開状態とするティルト用切換弁を接続し、前記第１油室排出用油路には、前記第２油室側の圧力をパイロット圧として逆流を許容するパイロットチェック弁を備えることを要旨とする。
According to this, when the regenerative operation is performed, the tilt cylinder can be efficiently operated, while when the regenerative operation is not performed, the mast forward tilting operation can be surely performed.
According to a fifth aspect of the present invention, in the hydraulic control device for a forklift according to the third aspect , the hydraulic pump motor always bypasses the hydraulic pump motor during the forward tilting operation, and the hydraulic oil is bypassed by the first hydraulic oil. The first oil chamber discharge oil passage that discharges from the oil chamber to the oil tank is opened, and the second oil chamber supply oil passage that supplies hydraulic oil from the hydraulic pump motor to the second oil chamber is opened. The gist of the present invention is that a tilt changeover valve is connected, and the first oil chamber discharge oil passage is provided with a pilot check valve that allows backflow using the pressure on the second oil chamber side as a pilot pressure.
これによれば、前傾動作時には、回生動作を行わせる場合及び行わせない場合の何れでも、ティルト用切換弁によって第１油室用油路と第２油室用油路を開状態としておく。このため、回生動作を行わせる場合には回生用切換弁によって回生用油路を開状態とし、回生動作を行わせない場合には回生用切換弁によって回生用油路を閉状態とするだけで、回生動作を行わせるか否かを容易に切換えることができる。 According to this, at the time of the forward tilting operation, the first oil chamber oil passage and the second oil chamber oil passage are opened by the tilt switching valve regardless of whether the regenerative operation is performed or not. . Therefore, when the regenerative operation is performed, the regeneration oil passage is opened by the regeneration switching valve, and when the regeneration operation is not performed, the regeneration oil passage is simply closed by the regeneration switching valve. It is possible to easily switch whether or not to perform the regenerative operation.
請求項６に記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載のフォークリフトの油圧制御装置において、前記油圧ポンプモータは、前記フォークの下降動作時に前記作動油を排出する前記リフトシリンダの油室にリフト用排出油路を介して接続されており、前記リフト用排出油路には、当該リフト用排出油路の開閉状態を切換えるリフト用切換弁が接続されており、前記制御部は、前記下降動作と後傾動作を同時に行わせる場合、前記リフト用排出油路を開状態とするように前記リフト用切換弁を制御するとともに、前記第１油室へ作動油を供給する第１油室供給用油路を開状態とし、かつ前記第２油室から油タンクへ作動油を排出する第２油室排出用油路を開状態とするように前記ティルト用切換弁を制御する一方で、前記下降動作と前記前傾動作を同時に行わせる場合、前記リフト用排出油路を開状態とするように前記リフト用切換弁を制御するとともに、前記第１油室排出用油路として開状態とし、かつ前記第２油室供給用油路を開状態とするように前記ティルト用切換弁を制御することを要旨とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the hydraulic control device for a forklift according to the fourth or fifth aspect , the hydraulic pump motor discharges the hydraulic oil when the fork is lowered. Is connected via a lift discharge oil passage, and a lift switching valve for switching the open / close state of the lift discharge oil passage is connected to the lift discharge oil passage. When the lowering operation and the backward tilting operation are performed simultaneously, the lift switching valve is controlled to open the lift discharge oil passage, and the first oil chamber supplies hydraulic oil to the first oil chamber. While controlling the tilt switching valve to open the supply oil passage and to open the second oil chamber discharge oil passage for discharging the hydraulic oil from the second oil chamber to the oil tank, The downward movement and the forward tilt When the operation is performed at the same time, the lift switching valve is controlled so as to open the lift discharge oil passage, and the second oil chamber is opened as the first oil chamber discharge oil passage. The gist is to control the tilt switching valve so that the supply oil passage is opened.
これによれば、回生動作に加えて、リフトシリンダとティルトシリンダの同時動作を、単一の油圧ポンプモータによって実現することができる。したがって、構成を簡素化することができる。 According to this, in addition to the regenerative operation, the simultaneous operation of the lift cylinder and the tilt cylinder can be realized by a single hydraulic pump motor. Therefore, the configuration can be simplified.
請求項７に記載の発明は、フォークを昇降動作させるリフトシリンダと、前記フォークが装着されるマストを傾動動作させるティルトシリンダと、を備えたフォークリフトにおいて、請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載のフォークリフトの油圧制御装置を備えたことを要旨とする。これによれば、各請求項１〜８に記載された発明と同様の作用効果に加えて、フォークリフトの電気エネルギを効率良く使用することができる。
Invention according to
本発明によれば、マストを傾動動作させるためのティルトシリンダを効率良く動作させることができる。 According to the present invention, the tilt cylinder for tilting the mast can be operated efficiently.
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。
図２に示すように、バッテリ式のフォークリフト１１の車体フレーム１２にはその前部にマスト１３が設けられている。マスト１３は車体フレーム１２に対して傾動可能に支持された左右一対のマストとしてのアウタマスト１３ａと、その内側に昇降可能に装備されたインナマスト１３ｂとからなる。両アウタマスト１３ａの後側には荷役用油圧シリンダとしてのリフトシリンダ１４がアウタマスト１３ａと平行に固定されるとともに、リフトシリンダ１４のピストンロッド１４ａの先端がインナマスト１３ｂの上部に連結されている。
(First embodiment)
A first embodiment embodying the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2, the
インナマスト１３ｂの内側にはリフトブラケット１５がインナマスト１３ｂに沿って昇降可能に装備され、リフトブラケット１５にはフォーク１６が取着されている。インナマスト１３ｂの上部にはチェーンホイール１７が支承され、チェーンホイール１７には、第１端部がリフトシリンダ１４の上部に、第２端部がリフトブラケット１５にそれぞれ連結されたチェーン１８が掛装されている。そして、リフトシリンダ１４の伸縮によりチェーン１８を介してフォーク１６がリフトブラケット１５とともに昇降動される。
A lift bracket 15 is mounted inside the inner mast 13b so as to be movable up and down along the inner mast 13b. A
車体フレーム１２の左右両側には荷役用油圧シリンダとしてのティルトシリンダ１９の基端が回動可能に支持されるとともに、ティルトシリンダ１９のピストンロッド１９ａの先端がアウタマスト１３ａの上下方向ほぼ中央部に回動可能に連結されている。そして、ティルトシリンダ１９の伸縮によりマスト１３が傾動される。
A base end of a
運転室２０の前部にはステアリング２１、リフトレバー２２及びティルトレバー２３がそれぞれ設けられている。図２においてはリフトレバー２２とティルトレバー２３とが重なった状態で示されている。リフトレバー２２の操作によりリフトシリンダ１４が伸縮されるとともにフォーク１６が昇降するようになっている。また、ティルトレバー２３の操作によりティルトシリンダ１９が伸縮されるとともに、マスト１３が傾動するようになっている。
A
マスト１３は、図２に破線で示すように、予め定めた最後傾位置から最前傾位置の間で傾動可能とされている。図２に実線で示す垂直位置を基準とした場合、運転室２０に接近する方向に傾動する動作が後傾動作となり、運転室２０から離間する方向に傾動する動作が前傾動作となる。本実施形態のフォークリフト１１の構成では、ティルトシリンダ１９が伸びる方向に動作した時にマスト１３が前傾動作する一方で、ティルトシリンダ１９が縮む方向に動作した時にマスト１３が後傾動作する。
As shown by a broken line in FIG. 2, the
また、図１に示すように、リフトシリンダ１４には、位置検出用のリフト側位置検出センサＳＥ１が設けられている。また、図１に示すように、ティルトシリンダ１９には、位置検出用のティルト側検出センサＳＥ２が設けられている。また、フォークリフト１１には、バッテリＢＴが搭載されている。
Further, as shown in FIG. 1, the
以下、本実施形態の油圧制御装置について図１にしたがって説明する。油圧制御装置は、リフトシリンダ１４及びティルトシリンダ１９の動作を制御する。そして、本実施形態の油圧制御装置では、リフトシリンダ１４を動作させるための機構（油圧回路）と、ティルトシリンダ１９を動作させるための機構（油圧回路）とを、独立した構成としている。具体的に言えば、リフトシリンダ１４とティルトシリンダ１９に作動油を給排する機構、すなわち油圧ポンプと油圧ポンプを駆動するモータを、別々に設けている。
Hereinafter, the hydraulic control apparatus of this embodiment will be described with reference to FIG. The hydraulic control device controls operations of the
最初に、リフトシリンダ１４の油圧回路の構成を説明する。
リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂに接続される油路としての配管Ｋ１には、油圧ポンプ及び油圧モータとして機能する油圧ポンプモータ３０が接続されている。油圧ポンプモータ３０には、電動機及び発電機として機能するリフト用モータ（回転電機）３１が接続されている。リフト用モータ３１は、図示しないステータのコイルへの通電によってロータを回転させることで電動機として機能する一方で、ロータが回転することによってステータのコイルに電力を生じさせることで発電機として機能する。本実施形態においてリフト用モータ３１は、油圧ポンプモータ３０を油圧ポンプとして作動させる場合に電動機となり、油圧ポンプモータ３０を油圧モータとして作動させる場合に発電機となる。また、油圧ポンプモータ３０は、配管Ｋ１を介して作動油を貯留する油タンクＴ１に接続されている。
First, the configuration of the hydraulic circuit of the
A
また、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂと油圧ポンプモータ３０の間の配管Ｋ１上には、リフト用電磁切換弁３２が接続されている。リフト用電磁切換弁３２は、ボトム室１４ｂへの作動油の供給及びボトム室１４ｂからの作動油の排出を許容する開状態としての第１位置３２ａと、作動油の給排を不能とする閉状態としての第２位置３２ｂの２位置を取り得る。
A lift
次に、ティルトシリンダ１９の油圧回路の構成を説明する。
ティルトシリンダ１９の第２油室としてのボトム室１９ｂと第１油室としてのロッド室１９ｒは、油路としての配管Ｋ２によって接続されている。配管Ｋ２には、ロッド室１９ｒからボトム室１９ｂへ向かう方向に沿って順に、ストップ弁３５と、油圧ポンプ及び油圧モータとして機能する油圧ポンプモータ３６が接続されている。
Next, the configuration of the hydraulic circuit of the
A
ストップ弁３５は、第１位置３５ａと第２位置３５ｂの２位置を取り得る。第１位置３５ａは、ロッド室１９ｒからの作動油を、油圧ポンプモータ３６の流通口３６ａ，３６ｂを通じてボトム室１９ｂへ流通させる。第２位置３５ｂは、ボトム室１９ｂからの作動油を、油圧ポンプモータ３６の流通口３６ａ，３６ｂを通じてロッド室１９ｒに流通させる。また、油圧ポンプモータ３６は、双方向回転可能に構成されている。このため、油圧ポンプモータ３６の流通口３６ａ，３６ｂは、作動油の流通方向によって吸込口又は吐出口となる。そして、油圧ポンプモータ３６には、電動機及び発電機として機能するティルト用モータ（回転電機）３７が接続されている。本実施形態においてティルト用モータ３７は、油圧ポンプモータ３６を油圧ポンプとして作動させる場合に電動機となり、油圧ポンプモータ３６を油圧モータとして作動させる場合に発電機となる。
The
このような構成により、本実施形態においてティルトシリンダ１９に対する作動油の給排経路は、配管Ｋ２、ストップ弁３５及び油圧ポンプモータ３６を通じて、ボトム室１９ｂとロッド室１９ｒの両室間で作動油の給排が可能な閉回路を構成している。
With such a configuration, in the present embodiment, the hydraulic oil supply / discharge path for the
また、配管Ｋ２においてボトム室１９ｂと油圧ポンプモータ３６との間には、作動油を貯留する油タンクＴ２に接続される油路としての配管Ｋ３が分岐接続されている。そして、配管Ｋ３には、油タンクＴ２からの作動油を流通させる一方で、その逆方向からの作動油を流通させないようにチェック弁３８が接続されている。
Further, a pipe K3 as an oil passage connected to an oil tank T2 for storing hydraulic oil is branched and connected between the
また、配管Ｋ２には、配管Ｋ３の接続部位（チェック弁３８の接続部位）と油圧ポンプモータ３６との間に、作動油を貯留する油タンクＴ２にフィルタ３９を介して接続される油路としての配管Ｋ４が分岐接続されている。そして、配管Ｋ４には、油圧上昇を防止する第１リリーフ弁４０が接続されている。
In addition, an oil passage connected to the oil tank T2 for storing hydraulic oil between the connecting portion of the piping K3 (the connecting portion of the check valve 38) and the
また、配管Ｋ２において配管Ｋ４の接続部位（第１リリーフ弁４０の接続部位）と油圧ポンプモータ３６との間には、油路としての配管Ｋ５が分岐接続されている。また、配管Ｋ５は、分岐点Ｐ１を介して、第１リリーフ弁４０の排出ポート側の配管Ｋ４と、ストップ弁３５と油圧ポンプモータ３６との間の配管Ｋ２に接続されている。そして、配管Ｋ５には、ボトム室１９ｂと油圧ポンプモータ３６との間の配管Ｋ２と分岐点Ｐ１との間に流量制御弁４１が接続されている。流量制御弁４１は、ロッド室１９ｒと油圧ポンプモータ３６との間の配管Ｋ２の圧力をパイロット圧として作動する。また、流量制御弁４１の排出ポート側と分岐点Ｐ１との間には、オリフィス４２が接続されている。このオリフィス４２により、流量制御弁４１からの排出に所定圧（例えば、０．１ＭＰａ）以上の圧力損失がかかるようになっている。また、配管Ｋ５において、ロッド室１９ｒと油圧ポンプモータ３６との間の配管Ｋ２と分岐点Ｐ１との間には、油圧上昇を防止する第２リリーフ弁４３が接続されている。
Further, in the pipe K2, a pipe K5 serving as an oil path is branched and connected between a connection part of the pipe K4 (connection part of the first relief valve 40) and the
また、配管Ｋ２において、配管Ｋ５の第２リリーフ弁４３の流入ポート側の接続部位と油圧ポンプモータ３６との間には、油タンクＴ２に接続される油路としての配管Ｋ６が接続されている。そして、配管Ｋ６には、油タンクＴ２からの作動油を流通させる一方で、その逆方向からの作動油を流通させないようにチェック弁４４が接続されている。
Further, in the pipe K2, a pipe K6 serving as an oil path connected to the oil tank T2 is connected between the connection portion on the inflow port side of the
次に、油圧制御装置の制御部Ｓの構成を説明する。
制御部Ｓには、リフトレバー２２の操作量を検出するポテンショメータ２２ａとティルトレバー２３の操作量を検出するポテンショメータ２３ａとが電気的に接続されている。そして、制御部Ｓは、リフトレバー２２の操作量に基づくポテンショメータ２２ａからの検出信号をもとに、リフト用モータ３１の回転数を制御するとともに、リフト用電磁切換弁３２の切換えを制御する。また、制御部Ｓは、ティルトレバー２３の操作量に基づくポテンショメータ２３ａからの検出信号をもとに、ティルト用モータ３７の回転数を制御するとともに、ストップ弁３５の切換えを制御する。
Next, the configuration of the control unit S of the hydraulic control device will be described.
A
また、制御部Ｓには、インバータＳ１が電気的に接続されている。そして、リフト用モータ３１及びティルト用モータ３７には、バッテリＢＴの電力がインバータＳ１を介して供給される。なお、リフト用モータ３１及びティルト用モータ３７で生じた電力は、インバータＳ１を介してバッテリＢＴに蓄電される。
In addition, an inverter S1 is electrically connected to the control unit S. The
以下、本実施形態の油圧制御装置の作用を図１にしたがって詳しく説明する。
最初に、マスト１３の前傾動作について説明する。
マスト１３を前傾動作させる場合は、ティルトシリンダ１９のボトム室１９ｂに作動油を供給する一方で、ロッド室１９ｒの作動油を排出する（図中の実線矢印）。このため、制御部Ｓは、ティルトレバー２３の操作量に応じた指示速度で動作させるように油圧ポンプモータ３６及びティルト用モータ３７の回転数と回転方向を制御する。また、制御部Ｓは、ストップ弁３５を第１位置３５ａとする。これにより、ロッド室１９ｒの作動油は、ストップ弁３５、及び油圧ポンプモータ３６を通じて、ボトム室１９ｂに供給される。その結果、ティルトシリンダ１９の伸長によってマスト１３が前傾動作する。
Hereinafter, the operation of the hydraulic control apparatus of the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.
First, the forward tilting operation of the
When the
そして、本実施形態の油圧回路構成では、マスト１３の前傾動作に伴ってティルトシリンダ１９に加わる荷重（マスト１３やフォーク１６の重量及び積み荷の重量を含む）を利用し、回生動作を行わせる。すなわち、油圧ポンプモータ３６は、前傾動作が回生動作可能な状態まで進む間は、ティルト用モータ３７によって油圧ポンプとして作動する。その一方で、油圧ポンプモータ３６は、前傾動作が進むことでロッド室１９ｒの圧力が高くなると、それに伴うティルト用モータ３７のトルク低下により、ロッド室１９ｒから排出された作動油を駆動力とし、油圧モータとして作動する。その結果、ティルト用モータ３７は、発電機として機能することになり、ティルト用モータ３７で生じた電力がインバータＳ１を介してバッテリＢＴに蓄電されることになる。
In the hydraulic circuit configuration of the present embodiment, the regenerative operation is performed using the load (including the weight of the
なお、油圧ポンプモータ３６は、フォーク１６に搭載されている荷とマスト１３の重心位置が、図２に示す最前傾位置に近付いて行くことによって、油圧ポンプから油圧モータへと切換る。すなわち、マスト１３の傾動角度が最前傾位置寄りに近付くと、その前傾動作は位置エネルギを失いながら行われることになり、ティルトシリンダ１９に荷重が加わることになる。つまり、油圧ポンプモータ３６は、図２に示す最後傾位置寄りに重心位置が存在する時、油圧ポンプとして作動する。
The
また、前傾動作時に、ボトム室１９ｂへ供給する作動油が不足する場合は、チェック弁３８を通じて油タンクＴ２の作動油が吸込まれ、ボトム室１９ｂへ供給される。すなわち、チェック弁３８は、マスト１３の前傾動作時に、ボトム室１９ｂの容積拡大に伴う不足分の作動油を供給する。また、前傾動作時に、油圧ポンプモータ３６の力行により、ボトム室１９ｂへ作動油を供給する必要がある場合は、チェック弁４４を通じて油タンクＴ２の作動油が吸込まれるとともに、油圧ポンプモータ３６を通じてボトム室１９ｂへ供給される。
When the hydraulic oil supplied to the
次に、マスト１３の後傾動作について説明する。
マスト１３を後傾動作させる場合は、ティルトシリンダ１９のロッド室１９ｒに作動油を供給する一方で、ボトム室１９ｂの作動油を排出する（図中の破線矢印）。このため、制御部Ｓは、ティルトレバー２３の操作量に応じた指示速度で動作させるように油圧ポンプモータ３６及びティルト用モータ３７の回転数と回転方向を制御する。また、制御部Ｓは、ストップ弁３５を第２位置３５ｂとする。これにより、ボトム室１９ｂの作動油は、油圧ポンプモータ３６及びストップ弁３５を通じて、ロッド室１９ｒに供給される。その結果、ティルトシリンダ１９の収縮によってマスト１３が後傾動作する。なお、後傾動作時の油圧ポンプモータ３６は、油圧ポンプとして作動する。つまり、回生動作は行われない。
Next, the backward tilting operation of the
When the
そして、本実施形態の油圧回路構成では、後傾動作に伴ってボトム室１９ｂから排出される作動油の余剰分は、流量制御弁４１を通じて油タンクＴ２に排出される。このとき、本実施形態では、流量制御弁４１に作動油（余剰油）が流れると、流量制御弁４１の上流側（流入ポート側）が加圧されることになるから、ボトム室１９ｂと油圧ポンプモータ３０との間の配管Ｋ２内も加圧された状態とされる。このため、油圧ポンプモータ３６の流通口３６ｂ（吸込口）におけるキャビテーションの発生を抑制できる。
In the hydraulic circuit configuration of the present embodiment, the surplus hydraulic fluid discharged from the
次に、フォーク１６の上昇動作及び下降動作について説明する。
フォーク１６を上昇動作させる場合は、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂに作動油を供給する。このため、制御部Ｓは、リフトレバー２２の操作量に応じた指示速度で動作させるように油圧ポンプモータ３０及びリフト用モータ３１の回転数を制御する。また、制御部Ｓは、リフト用電磁切換弁３２を第１位置３２ａとする。これにより、油圧ポンプモータ３０によって汲み上げられた油タンクＴ１の作動油は、リフト用電磁切換弁３２を通じてボトム室１４ｂに供給される。その結果、リフトシリンダ１４の伸長によってフォーク１６が上昇動作する。なお、上昇動作時の油圧ポンプモータ３０は、油圧ポンプとして作動する。なお、制御部Ｓは、上昇動作を終了させる場合、リフト用電磁切換弁３２を第２位置３２ｂとする。
Next, the raising operation and the lowering operation of the
When the
一方、フォーク１６を下降動作させる場合は、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから作動油を排出する。このため、制御部Ｓは、リフトレバー２２の操作量に応じた指示速度で動作させるように油圧ポンプモータ３０及びリフト用モータ３１の回転数を制御する。また、制御部Ｓは、リフト用電磁切換弁３２を第１位置３２ａとする。これにより、ボトム室１４ｂの作動油は、リフト用電磁切換弁３２を通じて油タンクＴ１に排出される。その結果、リフトシリンダ１４の収縮によってフォーク１６が下降動作する。
On the other hand, when lowering the
このとき、油圧ポンプモータ３０は、ボトム室１４ｂから排出された作動油を駆動力とし、油圧モータとして作動する。その結果、リフト用モータ３１は、発電機として機能することになり、リフト用モータ３１で生じた電力がインバータＳ１を介してバッテリＢＴに蓄電されることになる。
At this time, the
したがって、第１の実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）マスト１３の前傾動作時には、ティルトシリンダ１９から排出される作動油を駆動力として油圧ポンプモータ３６を油圧モータとして駆動させることで、回生動作を行わせる。このため、マスト１３が前傾動作する際の位置エネルギを利用して電気エネルギが得られるので、その電気エネルギを油圧ポンプモータ３６などの電気エネルギを必要とする部材に使用することができる。したがって、マスト１３を傾動動作させるためのティルトシリンダ１９を効率良く動作させることができる。
Therefore, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the
（２）ティルトシリンダ１９の油圧回路構成を閉回路とし、双方向回転可能な油圧ポンプモータ３６を用いている。このため、油圧ポンプモータ３６の回転方向の切換え制御によってマスト１３の動作方向（前傾動作方向と後傾動作方向）を切換えることができる。したがって、ティルトシリンダ１９を動作させるための構成や制御を簡素化することができる。
(2) The hydraulic circuit configuration of the
（３）リフトシリンダ１４の油圧回路とティルトシリンダ１９の油圧回路を、独立させて別構成とした。このため、ティルトシリンダ１９によるマスト１３の傾動動作と、リフトシリンダ１４によるフォーク１６の動作を同時に行った場合であっても、ティルトシリンダ１９の前傾動作によって回生動作を行わせることができる。したがって、同時に動作させる場合及び単独で動作させる場合の何れの場合であっても、ティルトシリンダ１９を効率良く動作させることができる。
(3) The hydraulic circuit of the
（４）また、別構成であるため、リフトシリンダ１４の下降動作によっても回生動作を行わせることができる。したがって、より効率的に電気エネルギを得ることができる。特に、バッテリ式のフォークリフト１１の場合には、リフトシリンダ１４とティルトシリンダ１９を効率良く動作させることで、走行性能（走行距離など）を向上させることもできる。すなわち、フォークリフト１１の電気エネルギを効率良く使用することができる。
(4) Moreover, since it is another structure, regeneration operation | movement can be performed also by the downward movement of the
（５）また、別構成であるため、リフトシリンダ１４及びティルトシリンダ１９のそれぞれの動作に見合ったリフト用モータ３１及びティルト用モータ３７を選定することができる。したがって、リフトシリンダ１４及びティルトシリンダ１９を、より効率良く動作させることができる。
(5) Moreover, since it is another structure, the
（６）後傾動作時には、流量制御弁４１を通じて作動油が排出されることにより、回路が加圧された状態となる。このため、油圧ポンプモータ３６の流通口３６ｂ（吸込口）でのキャビテーションが抑制される。したがって、マスト１３の後傾動作の高加速化を実現できる。
(6) During the backward tilting operation, the hydraulic oil is discharged through the
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施形態を図３及び図４にしたがって説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、既に説明した実施形態と同一構成について同一符号を付すなどしてその重複する説明を省略又は簡略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the embodiment described below, the same components as those in the embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted or simplified.
本実施形態のティルトシリンダ１９の油圧回路では、第１の実施形態において接続されていたストップ弁３５に代えて、同位置に第１電磁比例弁４７が接続されている。第１電磁比例弁４７は、第１位置４７ａと第２位置４７ｂの２位置を取り得る。第１位置４７ａは、ロッド室１９ｒからの作動油を、油圧ポンプモータ３６の流通口３６ａ，３６ｂを通じてボトム室１９ｂへ流通させる。第２位置４７ｂは、ボトム室１９ｂからの作動油を、油圧ポンプモータ３６の流通口３６ａ，３６ｂを通じてロッド室１９ｒに流通させるとともに、ロッド室１９ｒからの作動油の流れを閉止する。
In the hydraulic circuit of the
また、本実施形態のティルトシリンダ１９の油圧回路では、ボトム室１９ｂと油圧ポンプモータ３６との間の配管Ｋ２に、第２電磁比例弁４８が接続されている。より具体的に言えば、第２電磁比例弁４８は、チェック弁３８が接続された配管Ｋ３と第１リリーフ弁４０が接続された配管Ｋ４との間の配管Ｋ２に接続されている。第２電磁比例弁４８は、第１位置４８ａと第２位置４８ｂの２位置を取り得る。第１位置４８ａは、ボトム室１９ｂからの作動油を、油圧ポンプモータ３６の流通口３６ａ，３６ｂを通じてロッド室１９ｒへ流通させる。第２位置４８ｂは、ロッド室１９ｒからの作動油を、油圧ポンプモータ３６の流通口３６ａ，３６ｂを通じてボトム室１９ｂに流通させるとともに、ボトム室１９ｂからの作動油の流れを閉止する。
In the hydraulic circuit of the
以下、本実施形態の油圧制御装置の作用を説明する。
なお、マスト１３の前傾動作と後傾動作に係る作用（制御内容）、及びフォーク１６の上昇動作と下降動作に係る作用（制御内容）は、第１の実施形態と同一であるため、その重複する説明は省略する。
Hereinafter, the operation of the hydraulic control device of the present embodiment will be described.
In addition, since the action (control content) concerning the forward tilting action and the backward tilting action of the
本実施形態では、図４（ａ），（ｂ）に示すように、第１，第２電磁比例弁４７，４８及び油圧ポンプモータ３６（ティルト用モータ３７）を制御する。
具体的に言えば、制御部Ｓは、ティルトレバー２３の操作量に応じた指示速度が予め定めた所定速度以下（図中の指示速度Ａ）の場合、第１，第２電磁比例弁４７，４８の開度を小さく調整し、配管Ｋ２を流通する作動油の流量を制御する。一方、制御部Ｓは、ティルトレバー２３の操作量に応じた指示速度が所定速度を超える場合は、第１，第２電磁比例弁４７，４８の開度を全開に調整し、配管Ｋ２を流通する作動油の流量を制御する。例えば、所定速度とは、油圧ポンプモータ３６及びティルト用モータ３７の回転数が４００回転／分程度となる低速運転に相当する速度である。
In this embodiment, as shown in FIGS. 4A and 4B, the first and second electromagnetic
Specifically, when the command speed corresponding to the operation amount of the
なお、開度の調節方向は、前傾動作の場合と後傾動作の場合とで異なる。具体的に言えば、前傾動作の場合は、第１電磁比例弁４７の第１位置４７ａと第２電磁比例弁４８の第２位置４８ｂの開度を調整する。一方、後傾動作の場合は、第１電磁比例弁４７の第２位置４７ｂと第２電磁比例弁４８の第１位置４８ａの開度を調整する。
The adjustment direction of the opening differs between the forward tilt operation and the rear tilt operation. Specifically, in the case of forward tilting operation, the opening degrees of the
したがって、第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（６）に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
（７）通常、油圧ポンプは、低速運転において流量の制御が難しい。このため、荷重が大きい場合や、ポンプ回転数の下限に制限がある時などは、動作が不安定になる可能性がある。このため、図４に示すように、低速運転時には、ポンプ回転数を下限制限値で一定流量運転をするとともに、第１，第２電磁比例弁４７，４８の開度調整を行ってティルトシリンダ１９へ供給する作動油の流量を制御することで、動作を安定させることができる。一方、第１，第２電磁比例弁４７，４８の開度調整を行っている場合は圧力損失が大きくなる。このため、所定速度Ａを超える場合には、第１，第２電磁比例弁４７，４８の開度を全開とすることで、指示速度に応じた回転数でポンプを作動させることができる。
Therefore, according to the second embodiment, in addition to the effects (1) to (6) of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(7) Normally, it is difficult to control the flow rate of a hydraulic pump during low-speed operation. For this reason, the operation may become unstable when the load is large or when the lower limit of the pump speed is limited. Therefore, as shown in FIG. 4, during low speed operation, the pump is operated at a constant flow rate with the lower limit value, and the opening of the first and second electromagnetic
（第３の実施形態）
次に、本発明を具体化した第３の実施形態を図５〜図７にしたがって説明する。
本実施形態の油圧制御装置は、図５に示すように、単一の油圧ポンプと油圧ポンプを駆動するモータにより、リフトシリンダ１４及びティルトシリンダ１９を動作させる機構（油圧回路）を構成している。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 5, the hydraulic control apparatus of the present embodiment constitutes a mechanism (hydraulic circuit) that operates the
リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂに接続される油路としての配管Ｋ１０には、油圧ポンプ及び油圧モータとして機能する油圧ポンプモータ５０が接続されている。油圧ポンプモータ５０には、電動機及び発電機として機能するモータ（回転電機）５１が接続されている。本実施形態においてモータ５１は、油圧ポンプモータ５０を油圧ポンプとして作動させる場合に電動機となり、油圧ポンプモータ５０を油圧モータとして作動させる場合に発電機となる。また、油圧ポンプモータ５０は、フィルタ５２を介して作動油を貯留する油タンクＴ３に接続されている。本実施形態の油圧ポンプモータ５０は、一方向に回転可能な構成とされている。
A
油圧ポンプモータ５０の吸入口５０ａとボトム室１４ｂとの間の配管Ｋ１０には、ボトム室１４ｂ側から順に、リフト用切換弁としてのリフト下降用電磁比例弁５３と、チェック弁５４とが、接続されている。リフト下降用電磁比例弁５３は、下降動作の際にボトム室１４ｂから排出される作動油を油圧ポンプモータ５０へ流通させる開状態としてその開度を任意に変更可能な第１位置５３ａと、その流通を許容しない閉状態としての第２位置５３ｂを取り得る。チェック弁５４は、ボトム室１４ｂからの作動油を流通させる一方で、その逆方向からの作動油を流通させないように接続されている。また、油圧ポンプモータ５０の吸入口５０ａとチェック弁５４との間には、油タンクＴ３からの作動油を流通させる一方で、その逆方向からの作動油を流通させないようにチェック弁５５が接続されている。
Connected to the pipe K10 between the
油圧ポンプモータ５０の吐出口５０ｂ側の配管Ｋ１０には、リフト上昇用電磁比例弁５６と、チェック弁５７とが接続されている。リフト上昇用電磁比例弁５６は、油圧ポンプモータ５０から吐出される作動油をボトム室１４ｂへ流通させる開状態としてその開度を任意に変更可能な第１位置５６ａと、前記作動油を油路としての配管Ｋ１１に接続されるティルト用切換弁としてのティルト用電磁比例弁５８へ流通させる閉状態としての第２位置５６ｂを取り得る。チェック弁５７は、リフト上昇用電磁比例弁５６からの作動油を流通させる一方で、その逆方向からの作動油を流通させないように接続されている。
A lift raising electromagnetic
油圧ポンプモータ５０とリフト上昇用電磁比例弁５６の間の配管Ｋ１０には、油タンクＴ３にフィルタ５９を介して接続される油路としての配管Ｋ１２と、ティルト用電磁比例弁５８に接続される油路としての配管Ｋ１３とが、分岐接続されている。配管Ｋ１２には、油圧上昇を防止するリリーフ弁６０が接続されている。また、配管Ｋ１２には、ティルト用電磁比例弁５８からの作動油を油タンクＴ３に流通させる油路としての配管Ｋ１４が接続されている。配管Ｋ１３には、油圧ポンプモータ５０からの作動油を流通させる一方で、その逆方向からの作動油を流通させないようにチェック弁６１が接続されている。
A pipe K10 between the
ティルト用電磁比例弁５８は、閉状態としての第１位置５８ａと、開状態としてその開度を調整可能な第２位置５８ｂと、開状態としてその開度を調整可能な第３位置５８ｃを取り得る。第１位置５８ａは、リフト上昇用電磁比例弁５６からの作動油を油タンクＴ３に流通させる。本実施形態のティルト用電磁比例弁５８は、第１位置５８ａを中立位置とし、制御部Ｓの制御によって第２位置５８ｂ又は第３位置５８ｃの何れかの方向に動く。第２位置５８ｂは、チェック弁６１からの作動油を、ティルトシリンダ１９のロッド室１９ｒに接続される配管Ｋ１６に流通させる。また、第２位置５８ｂは、ティルトシリンダ１９のボトム室１９ｂに接続される第２油室排出用油路としての配管Ｋ１５からの作動油を、配管Ｋ１４に流通させる。第３位置５８ｃは、チェック弁６１からの作動油を第２油室供給用油路としての配管Ｋ１５に流通させるとともに、第１油室排出用油路としての配管Ｋ１６からの作動油を配管Ｋ１４に流通させる。
The tilting
配管Ｋ１５には、油タンクＴ３からの作動油を流通させる一方で、その逆方向からの作動油を流通させないようにチェック弁６２が接続されている。また、回生用油路としての配管Ｋ１７は、油圧ポンプモータ５０の吸入口５０ａとチェック弁５４の間の配管Ｋ１０にも接続されている。そして、配管Ｋ１７には、回生用切換弁６３と、チェック弁６４が接続されている。回生用切換弁６３は、ロッド室１９ｒからの作動油を流通させる開状態としての第１位置６３ａと、その流通を許容しない閉状態としての第２位置６３ｂの２位置を取り得る。チェック弁６４は、回生用切換弁６３からの作動油を流通させる一方で、その逆方向からの作動油を流通させないように接続されている。本実施形態では、ティルトシリンダ１９のロッド室１９ｒと配管Ｋ１０の間の配管Ｋ１７が、回生用油路となる。
A
以下、本実施形態の油圧制御装置の作用を図５〜図８にしたがって説明する。
最初に、単独操作にてフォーク１６を上昇動作、又は下降動作させる場合について図５をもとに説明する。単独操作とは、フォーク１６を動作させる時にはマスト１３を動作させず、マスト１３を動作させる時にはフォーク１６を動作させないことである。なお、同時操作とは、フォーク１６とマスト１３を同時に動作させることである。フォーク１６を上昇動作、又は下降動作させる場合、回生用切換弁６３は第２位置６３ｂとなっている。
Hereinafter, the operation of the hydraulic control apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
First, the case where the
フォーク１６を上昇動作させる場合は、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂに作動油を供給する（図中の一点鎖線矢印）。このため、制御部Ｓは、リフトレバー２２の操作量に応じた指示速度で動作させるように油圧ポンプモータ５０及びモータ５１の回転数を制御する。また、制御部Ｓは、リフト下降用電磁比例弁５３を第２位置５３ｂとする一方で、リフト上昇用電磁比例弁５６を前記指示速度に対応する開度の第１位置５６ａで開く。そして、油圧ポンプモータ５０は、油圧ポンプとして機能することで油タンクＴ３の作動油を吸込み、吐出口５０ｂから配管Ｋ１２に吐出する。この作動油は、リフト上昇用電磁比例弁５６、及びチェック弁５７を通じて、ボトム室１４ｂに供給される。その結果、フォーク１６は、リフトシリンダ１４の伸長によって上昇動作する。なお、制御部Ｓは、上昇動作を終了させる場合、リフト上昇用電磁比例弁５６を第２位置５６ｂとする。
When the
一方、フォーク１６を下降動作させる場合は、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから作動油を排出する（図中の破線矢印）。このため、制御部Ｓは、リフトレバー２２の操作量に応じた指示速度で動作させるように油圧ポンプモータ５０及びモータ５１の回転数を制御する。また、制御部Ｓは、リフト上昇用電磁比例弁５６を第２位置５６ｂとする一方で、リフト下降用電磁比例弁５３を前記指示速度に対応する開度の第１位置５３ａで開く。
On the other hand, when lowering the
このとき、油圧ポンプモータ５０は、ボトム室１４ｂから排出された作動油を駆動力とし、油圧モータとして作動する。その結果、モータ５１は、発電機として機能することになり、モータ５１で生じた電力がインバータＳ１を介してバッテリＢＴに蓄電される。また、油圧ポンプモータ５０から吐出された作動油は、リフト上昇用電磁比例弁５６及びティルト用電磁比例弁５８を通じて油タンクＴ３に排出される。その結果、フォーク１６は、リフトシリンダ１４の収縮によって下降動作する。
At this time, the
次に、単独操作にてマスト１３を前傾動作させる場合について図６をもとに説明する。
単独操作にてマスト１３を前傾動作させる場合は、ティルトシリンダ１９のロッド室１９ｒから作動油を排出する一方で、ボトム室１９ｂに作動油を供給する。そして、本実施形態の油圧制御装置では、マスト１３の前傾動作時に回生動作を行わせる場合と行わせない場合とで、作動油の給排経路を異ならせる。このため、制御部Ｓは、前傾動作時に回生動作の実行条件が成立するか否かの回生判定を行う。この回生判定において制御部Ｓは、マスト１３の傾動角度が垂直を越える角度の場合には前記回生判定を肯定判定する一方で、マスト１３の傾動角度が垂直を越えない角度の場合には前記回生判定を否定判定する。垂直を越える角度とは、図２に示すように、マスト１３が垂直位置から前傾方向に傾動している時の角度を示す。一方、垂直を越えない角度とは、図２に示すように、マスト１３が垂直位置から後傾方向に傾動している時の角度を示す。制御部Ｓは、ティルト側検出センサＳＥ２の検出結果をもとにマスト１３の角度を検出する。
Next, a case where the
When the
以下、回生動作を行わせる場合について説明する。
回生動作を行わせる場合、制御部Ｓは、ティルトレバー２３の操作量に応じた指示速度で動作させるように油圧ポンプモータ５０及びモータ５１の回転数を制御する。また、制御部Ｓは、回生用切換弁６３を第１位置６３ａとするとともに、リフト上昇用電磁比例弁５６を第２位置５６ｂとし、さらにティルト用電磁比例弁５８を第１位置５８ａとする。これにより、ティルトシリンダ１９に対する作動油の給排経路は、破線矢印で示す経路とされる。
Hereinafter, a case where the regenerative operation is performed will be described.
When the regenerative operation is performed, the control unit S controls the rotational speeds of the
このとき、油圧ポンプモータ５０は、ロッド室１９ｒから排出された作動油を駆動力とし、油圧モータとして作動する。その結果、モータ５１は、発電機として機能することになり、モータ５１で生じた電力がインバータＳ１を介してバッテリＢＴに蓄電される。また、油圧ポンプモータ５０から吐出された作動油は、リフト上昇用電磁比例弁５６及びティルト用電磁比例弁５８を通じて油タンクＴ３に排出される。一方、ボトム室１９ｂには、その容積拡大に伴って作動油が不足するから、チェック弁６２を通じて油タンクＴ３の作動油が吸い込まれて供給される。その結果、マスト１３は、ティルトシリンダ１９の収縮によって前傾動作する。
At this time, the
回生動作時においてティルトシリンダ１９から排出された作動油は、図５に示すフォーク１６の下降動作時と同様に、油圧ポンプモータ５０へ流通させる。すなわち、本実施形態の油圧制御装置は、単一の油圧ポンプモータ５０とモータ５１で構成しているため、フォーク１６の下降動作に基づく回生動作時とマスト１３の前傾動作に基づく回生動作時とで何れも油圧ポンプモータ５０に作動油を流通させるように回路を構築している。
The hydraulic oil discharged from the
次に、回生動作を行わせない場合について説明する。
回生動作を行わせない場合、制御部Ｓは、ティルトレバー２３の操作量に応じた指示速度で動作させるように油圧ポンプモータ５０及びモータ５１の回転数を制御する。また、制御部Ｓは、回生用切換弁６３を第２位置６３ｂとするとともに、ティルト用電磁比例弁５８を前記指示速度に対応する開度の第３位置５８ｃで開く。これにより、ティルトシリンダ１９に対する作動油の給排経路は、一点鎖線矢印で示す経路とされる。
Next, a case where the regenerative operation is not performed will be described.
When the regenerative operation is not performed, the control unit S controls the rotation speeds of the
このとき、油圧ポンプモータ５０は、油圧ポンプとして機能することになり、油タンクＴ３から吸い上げた作動油を吐出口５０ｂから吐出する。そして、作動油は、チェック弁６１、ティルト用電磁比例弁５８及び配管Ｋ１５を通じてボトム室１９ｂに供給される。一方、ロッド室１９ｒから排出される作動油は、配管Ｋ１６、ティルト用電磁比例弁５８及び配管Ｋ１４を通じて油タンクＴ３に排出される。その結果、マスト１３は、ティルトシリンダ１９の伸長によって前傾動作する。この場合、配管Ｋ１５が第２油室供給用油路となる一方で、配管Ｋ１６が油圧ポンプモータを迂回して油タンクＴ３へ油を排出する第１油室排出用油路となる。
At this time, the
以上説明したように、本実施形態の油圧制御装置では、回生動作を行わせる場合には前傾動作時にティルト用電磁比例弁５８を閉状態とし回生用切換弁６３を第１位置６３ａに制御する。一方、回生動作を行わせない場合には、回生用切換弁６３を第２位置６３ｂとするともに、ティルト用電磁比例弁５８を第３位置５８ｃで開状態とする。そして、本実施形態の油圧制御装置では、例えば、マスト１３が最後傾位置にある時に前傾動作を開始させると、マスト１３の傾動角度が垂直を越える迄の間、回生動作を行わせない場合の制御を行う。その後、マスト１３の傾動角度が垂直を越えた場合には、回生動作を行う場合の制御を行う。
As described above, in the hydraulic control device of the present embodiment, when the regenerative operation is performed, the tilt electromagnetic
次に、同時操作にて、フォーク１６を下降動作させる場合とマスト１３を後傾動作させる場合について図７をもとに説明する。
本実施形態の油圧制御装置では、同時操作を行う場合、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから排出される作動油を、ティルトシリンダ１９を傾動動作させるための駆動力の全部又は一部とする構成とされている。
Next, the case where the
In the hydraulic control apparatus of the present embodiment, when simultaneous operation is performed, the hydraulic oil discharged from the
制御部Ｓは、リフトレバー２２の操作量、及びティルトレバー２３の操作量のうち、作動油の流量が大きくなる方の操作量に応じた指示速度で動作させるように油圧ポンプモータ５０及びモータ５１の回転数を制御する。また、制御部Ｓは、リフト下降用電磁比例弁５３を第１位置５３ａとするとともに、回生用切換弁６３を第２位置６３ｂとし、さらにティルト用電磁比例弁５８をティルトレバー２３の操作量に応じた指示速度に対応する開度の第２位置５８ｂで開く。これにより、フォーク１６の下降動作とマスト１３の後傾動作からなる同時操作の場合、作動油の給排経路は、図中に一点鎖線で示す経路となる。
The control unit S operates the
そして、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから排出される作動油は、油圧ポンプモータ５０の吐出口５０ｂから吐出されるとともに、チェック弁６１、ティルト用電磁比例弁５８、及び配管Ｋ１６を通じてティルトシリンダ１９のロッド室１９ｒに供給される。一方、ティルトシリンダ１９のボトム室１９ｂから排出される作動油は、配管Ｋ１５、ティルト用電磁比例弁５８及び配管Ｋ１４を通じて油タンクＴ３に排出される。その結果、フォーク１６はリフトシリンダ１４の収縮によって下降動作するとともに、マスト１３はティルトシリンダ１９の収縮によって後傾動作する。この場合、配管Ｋ１５が第２油室排出用油路となる一方で、配管Ｋ１６が第１油室供給用油路となる。
Then, the hydraulic oil discharged from the
なお、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから排出される流量よりも、ティルトシリンダ１９のロッド室１９ｒに供給する流量が大きい場合は、その不足分の作動油が、油圧ポンプモータ５０によって油タンクＴ３から吸込まれる。一方、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから排出される流量よりも、ティルトシリンダ１９のロッド室１９ｒに供給する流量が小さい場合は、その余剰分の作動油が、リリーフ弁６０を通じて油タンクＴ３に排出される。
When the flow rate supplied to the
因みに、同時操作にて、フォーク１６の下降動作とマスト１３の前傾動作を行わせる場合は、前述したフォーク１６の下降動作とマスト１３の後傾動作を行わせる場合に対し、ティルト用電磁比例弁５８の制御内容が異なるのみで、その他の制御内容は同一である。すなわち、制御部Ｓは、ティルト用電磁比例弁５８をティルトレバー２３の操作量に応じた指示速度に対応する開度の第３位置５８ｃで開く。そして、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから排出される作動油は、油圧ポンプモータ５０の吐出口５０ｂから吐出されるとともに、チェック弁６１、ティルト用電磁比例弁５８、及び配管Ｋ１５を通じてティルトシリンダ１９のボトム室１９ｂに供給される。一方、ティルトシリンダ１９のロッド室１９ｒから排出される作動油は、配管Ｋ１６、ティルト用電磁比例弁５８及び配管Ｋ１４を通じて油タンクＴ３に排出される。これにより、フォーク１６はリフトシリンダ１４の収縮によって下降動作するとともに、マスト１３はティルトシリンダ１９の伸長によって前傾動作する。この場合、配管Ｋ１５が第２油室供給用油路となる一方で、配管Ｋ１６が第１油室排出用油路となる。
Incidentally, in the case where the
したがって、第３の実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（８）マスト１３の前傾動作時には、ティルトシリンダ１９から排出される作動油を駆動力として油圧ポンプモータ５０を油圧モータとして駆動させることで、回生動作を行わせる。このため、マスト１３が前傾動作する際の位置エネルギを利用して電気エネルギが得られるので、その電気エネルギを油圧ポンプモータ５０などの電気エネルギを必要とする部材に使用することができる。したがって、マスト１３を傾動動作させるためのティルトシリンダ１９を効率良く動作させることができる。
Therefore, according to the third embodiment, the following effects can be obtained.
(8) When the
（９）単一の油圧ポンプモータ５０及びモータ５１を備える油圧回路構成としたので、単一の油圧ポンプモータ５０によって、マスト１３の前傾動作時の回生動作を行わせることができる。そして、油圧ポンプモータ５０を兼用し、回生用切換弁６３の切換えによって前傾動作による回生動作を行わせることができるので、油圧回路構成を簡素化することができる。
(9) Since the hydraulic circuit configuration includes the single
（１０）回生動作の実行条件が成立したか否かによって回生動作を行わせる。このため、回生動作を行わせる場合には、ティルトシリンダ１９を効率良く動作させることができる一方で、回生動作を行わせない場合であっても、マスト１３の前傾動作を確実に行わせることができる。また、上記実行条件が成立した場合に回生動作を行わせるので、回生動作による効果を確実に得ることができる。
(10) The regenerative operation is performed depending on whether or not the execution condition for the regenerative operation is satisfied. Therefore, when the regenerative operation is performed, the
（１１）回生動作に加えて、リフトシリンダ１４とティルトシリンダ１９の同時動作を、単一の油圧ポンプモータ５０によって実現することができる。したがって、油圧回路構成を簡素化することができる。
(11) In addition to the regenerative operation, the simultaneous operation of the
（１２）回生動作により、フォークリフト１１の電気エネルギを効率良く使用することができる。特に、バッテリ式のフォークリフト１１の場合には、リフトシリンダ１４とティルトシリンダ１９を効率良く動作させることで、走行性能（走行距離など）を向上させることもできる。
(12) The electric energy of the
（第４の実施形態）
次に、本発明を具体化した第４の実施形態を図８にしたがって説明する。
本実施形態の油圧制御装置は、配管Ｋ１６に、パイロットチェック弁６５が接続されている。パイロットチェック弁６５は、ティルト用電磁比例弁５８からの作動油を許容する一方で、常にはその逆方向からの作動油を流通させないように接続されている。そして、パイロットチェック弁６５は、配管Ｋ１５側（第２油室としてのボトム室１９ｂ側）の圧力をパイロット圧として作動した場合、逆方向からの作動油の流通を許容する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the hydraulic control apparatus of the present embodiment, a
本実施形態の油圧制御装置において制御部Ｓは、単独操作にてマスト１３を前傾動作させる場合、ティルト用電磁比例弁５８をティルトレバー２３の操作量に応じた指示速度に対応する開度の第３位置５８ｃで開く。これにより、本実施形態では、前傾動作時、常に、配管Ｋ１５が第２油室供給用油路として開状態とされる一方で、配管Ｋ１６が第１油室排出用油路として開状態とされる。
In the hydraulic control apparatus according to the present embodiment, when the control unit S causes the
そして、制御部Ｓは、前述した回生判定を肯定判定した場合、回生用切換弁６３を第１位置６３ａとして回生動作を行わせる。これにより、ティルトシリンダ１９に対する作動油の給排経路は、破線矢印で示す経路とされる。すなわち、本実施形態の場合、前傾動作時にティルト用電磁比例弁５８が第３位置５８ｃで開いていることで、油圧ポンプモータ５０から吐出された作動油は、チェック弁６１、ティルト用電磁比例弁５８、及び配管Ｋ１５を通じて、ティルトシリンダ１９のボトム室１９ｂに供給される。
Then, when the determination of regeneration is affirmative, the control unit S causes the
一方、制御部Ｓは、前述した回生判定を否定判定した場合、回生用切換弁６３を第２位置６３ｂとして回生動作を行わせない。これにより、ティルトシリンダ１９に対する作動油の給排経路は、一点鎖線で示す経路とされる。そして、本実施形態の場合、前傾動作時にティルト用電磁比例弁５８が第３位置５８ｃで開いていることで、油圧ポンプモータ５０から吐出された作動油は、チェック弁６１、ティルト用電磁比例弁５８、及び配管Ｋ１５を通じて、ティルトシリンダ１９のボトム室１９ｂに供給される。このとき、油圧ポンプモータ５０は、油圧ポンプとして機能し、回生動作を行っていない。このため、油圧ポンプモータ５０の力行により、ティルトシリンダ１９のボトム室１９ｂ側の圧力が上昇するとともに、その上昇に伴ってパイロットチェック弁６５が開く。その結果、ティルトシリンダ１９のロッド室１９ｒから排出される作動油が、配管Ｋ１６、ティルト用電磁比例弁５８、及び配管Ｋ１４を通じて油タンクＴ３に排出される。
On the other hand, if the control unit S makes a negative determination of the above-described regeneration determination, the
したがって、第４の実施形態によれば、第３の実施形態の効果（８）〜（１２）に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
（１３）前傾動作時には、回生動作の実行条件が成立した場合及び成立していない場合の何れでも、ティルト用電磁比例弁５８によって配管Ｋ１５，Ｋ１６を開状態としておく。このため、回生動作の実行条件が成立した場合には回生用切換弁６３によって回生用の油路を開状態とし、回生動作の実行条件が成立していない場合には回生用切換弁６３によって回生用の油路を閉状態とするだけで、回生動作を行わせるか否かを容易に切換えることができる。
Therefore, according to the fourth embodiment, in addition to the effects (8) to (12) of the third embodiment, the following effects can be obtained.
(13) During the forward tilting operation, the piping K15 and K16 are opened by the tilting electromagnetic
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第３，第４の実施形態において、回生動作を行うことができる場合には、回生判定を肯定判定するための角度を、垂直位置よりも後傾位置よりに設定しても良い。
In addition, you may change each said embodiment as follows.
In the third and fourth embodiments, when the regenerative operation can be performed, the angle for making an affirmative determination of the regeneration determination may be set to the backward tilt position rather than the vertical position.
○ 第３，第４の実施形態において、ティルトシリンダ１９のロッド室１９ｒから排出される作動油の圧力をセンサによって検出し、その検出結果をもとに回生判定を行っても良い。
In the third and fourth embodiments, the pressure of the hydraulic oil discharged from the
１１…フォークリフト、１３…マスト、１４…リフトシリンダ、１６…フォーク、１９…ティルトシリンダ、１９ｒ…第１油室としてのロッド室、１９ｂ…第２油室としてのボトム室、３０，３６，５０…油圧ポンプモータ、３６ａ，３６ｂ…流通口、３８，６２…チェック弁、４１…流量制御弁、５０ａ…吸込口、５０ｂ…吐出口、５３…リフト下降用電磁比例弁、５８…ティルト用電磁比例弁、６３…回生用切換弁、６５…パイロットチェック弁、Ｋ１５…第２油室供給用油路及び第２油室排出用油路としての配管、Ｋ１６…第１油室排出用油路としての配管、Ｋ１７…回生用油路としての配管、Ｓ…制御部、Ｔ２，Ｔ３…油タンク。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第１油室から排出される作動油を、油圧モータとして駆動するための駆動力とすることにより、回生動作を行う油圧ポンプモータを備え、
前記油圧ポンプモータは双方向回転可能な構成であって、
前記ティルトシリンダへの作動油の給排経路は、前記第１油室と前記第２油室との間で作動油を給排させる閉回路で構成されており、
前記油圧ポンプモータの回転方向を切換えることによって前記マストの前傾動作と後傾動作を切換え、
前記第２油室と前記油圧ポンプモータとを接続する管路には、前記マストの前傾動作時に前記第２油室の容積拡大に伴う不足分の作動油を供給するチェック弁と前記第２油室から排出された作動油のうち余剰分の作動油を油タンクへ排出する流量制御弁とが接続されており、
前記流量制御弁を、前記チェック弁よりも前記油圧ポンプモータの吸込口側に配置した
ことを特徴とするフォークリフトの油圧制御装置。 The fork is moved up and down by supplying and discharging hydraulic oil to and from the lift cylinder, and the mast on which the fork is mounted by discharging hydraulic oil from the first oil chamber of the tilt cylinder and supplying hydraulic oil to the second oil chamber. In the hydraulic control device for a forklift that causes the mast to tilt backward by supplying the hydraulic oil to the first oil chamber and discharging the hydraulic oil from the second oil chamber while performing the forward tilt operation,
The hydraulic oil discharged from the first oil chamber, by a drive force for driving a hydraulic motor, comprising a row cormorants hydraulic pump motor regenerative operation,
The hydraulic pump motor is configured to be bi-directionally rotatable,
The hydraulic oil supply / discharge path to the tilt cylinder is configured by a closed circuit that supplies and discharges hydraulic oil between the first oil chamber and the second oil chamber,
By switching the rotation direction of the hydraulic pump motor, the mast's forward and backward tilting operations are switched,
A pipe connecting the second oil chamber and the hydraulic pump motor has a check valve for supplying a short amount of hydraulic oil accompanying a volume expansion of the second oil chamber when the mast is tilted forward. A flow control valve that discharges excess hydraulic oil from the hydraulic chamber to the oil tank is connected.
The hydraulic control device for a forklift, wherein the flow control valve is disposed closer to the suction port side of the hydraulic pump motor than the check valve .
前記第１油室から排出される作動油を、油圧モータとして駆動するための駆動力とすることにより、回生動作を行う油圧ポンプモータを備え、
前記油圧ポンプモータは、前記リフトシリンダに作動油を給排する油圧ポンプモータとしても兼用されており、
前記ティルトシリンダの第１油室には、前記第１油室から排出される作動油を前記油圧ポンプモータへ流通させる回生用油路が接続されているとともに、前記回生用油路には当該回生用油路の開閉状態を切換える回生用切換弁が接続されており、
前記前傾動作時に、回生動作を行わせる場合には前記回生用油路を開状態とする一方で、回生動作を行わせない場合には前記回生用油路を閉状態とするように前記回生用切換弁を制御する制御部を備えたことを特徴とするフォークリフトの油圧制御装置。 The fork is moved up and down by supplying and discharging hydraulic oil to and from the lift cylinder, and the mast on which the fork is mounted by discharging hydraulic oil from the first oil chamber of the tilt cylinder and supplying hydraulic oil to the second oil chamber. In the hydraulic control device for a forklift that causes the mast to tilt backward by supplying the hydraulic oil to the first oil chamber and discharging the hydraulic oil from the second oil chamber while performing the forward tilt operation,
A hydraulic pump motor that performs a regenerative operation by using hydraulic oil discharged from the first oil chamber as a driving force for driving as a hydraulic motor;
The hydraulic pump motor is also used as a hydraulic pump motor for supplying and discharging hydraulic oil to and from the lift cylinder,
The first oil chamber of the tilt cylinder is connected to a regenerative oil passage for flowing hydraulic oil discharged from the first oil chamber to the hydraulic pump motor, and the regenerative oil passage is connected to the regenerative oil passage. A regenerative switching valve that switches the open / close state of the oil passage is connected,
During the forward tilting operation, when the regenerative operation is performed, the regenerative oil passage is opened, and when the regenerative operation is not performed, the regenerative oil passage is closed. the hydraulic control device for forklifts you characterized by comprising a control unit for controlling the use switching valve.
前記第１油室排出用油路には、前記第２油室側の圧力をパイロット圧として逆流を許容するパイロットチェック弁を備えることを特徴とする請求項３に記載のフォークリフトの油圧制御装置。 In the hydraulic pump motor, during the forward tilting operation, the first oil chamber discharge oil passage that always bypasses the hydraulic pump motor and discharges hydraulic oil from the first oil chamber to the oil tank is opened. Connecting a tilt switching valve for opening the second oil chamber supply oil passage for supplying hydraulic oil from the hydraulic pump motor to the second oil chamber;
4. The hydraulic control device for a forklift according to claim 3 , wherein the first oil chamber discharge oil passage is provided with a pilot check valve that allows reverse flow using the pressure on the second oil chamber side as a pilot pressure.
前記リフト用排出油路には、当該リフト用排出油路の開閉状態を切換えるリフト用切換弁が接続されており、
前記制御部は、
前記下降動作と後傾動作を同時に行わせる場合、前記リフト用排出油路を開状態とするように前記リフト用切換弁を制御するとともに、前記第１油室へ作動油を供給する第１油室供給用油路を開状態とし、かつ前記第２油室から油タンクへ作動油を排出する第２油室排出用油路を開状態とするように前記ティルト用切換弁を制御する一方で、
前記下降動作と前記前傾動作を同時に行わせる場合、前記リフト用排出油路を開状態とするように前記リフト用切換弁を制御するとともに、前記第１油室排出用油路として開状態とし、かつ前記第２油室供給用油路を開状態とするように前記ティルト用切換弁を制御することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のフォークリフトの油圧制御装置。 The hydraulic pump motor is connected to an oil chamber of the lift cylinder for discharging the hydraulic oil when the fork is lowered through a lift discharge oil passage,
The lift discharge oil passage is connected to a lift switching valve for switching the open / close state of the lift discharge oil passage.
The controller is
When the lowering operation and the rearward tilting operation are performed simultaneously, the first oil that controls the lift switching valve to open the lift discharge oil passage and supplies hydraulic oil to the first oil chamber While the chamber supply oil passage is opened, and the tilt switching valve is controlled to open the second oil chamber discharge oil passage for discharging the hydraulic oil from the second oil chamber to the oil tank. ,
When the lowering operation and the forward tilting operation are performed simultaneously, the lift switching valve is controlled to open the lift discharge oil passage, and the first oil chamber discharge oil passage is opened. The forklift hydraulic control device according to claim 4 or 5 , wherein the tilt switching valve is controlled to open the second oil chamber supply oil passage.
請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載のフォークリフトの油圧制御装置を備えたフォークリフト。 In a forklift comprising a lift cylinder that moves the fork up and down, and a tilt cylinder that tilts the mast on which the fork is mounted,
A forklift comprising the forklift hydraulic control device according to any one of claims 1 to 6 .
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