JP7047793B2 - 産業車両のブレーキシステム - Google Patents

Description

本発明は、産業車両のブレーキシステムに関する。

産業車両等に使用されるブレーキシステムとしては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載のブレーキシステムは、ブレーキペダルと、このブレーキペダルにロッドを介して連結された真空倍力装置及びマスタシリンダと、ブレーキペダルと真空倍力装置との間に配置され、ロッドと連結されたピストンを有する第１油圧シリンダと、この第１油圧シリンダに油圧配管を介して接続された第２油圧シリンダと、この第２油圧シリンダのピストンを押す可動部材と、可動部材を駆動するモータとを備えている。運転者がブレーキペダルを踏んでいない状態で、モータが回転駆動すると、可動部材が第２油圧シリンダのピストンと共に前進し、第２油圧シリンダ、油圧配管及び第１油圧シリンダの内部に油圧が発生する。このため、第１油圧シリンダのピストンが前進してロッドを押すことにより、真空倍力装置を稼働させ、マスタシリンダにブレーキ油圧が発生する。

また、特許文献２には、通常制動時に通常ブレーキペダルが使用されると、主に電気ブレーキにより車両を減速させ、停止直前に電気ブレーキ及び機械ブレーキの協働により車両を停止させ、緊急制動時に緊急ブレーキペダルが使用されると、機械ブレーキ及び電気ブレーキを同時に作動させて車両を減速・停止させることが記載されている。

特開平１０－１５２０２８号公報 特開２０１６－２２８０４号公報

ところで、フォークリフト等の産業車両では、走行状況に応じてブレーキのかかり具合を変えたい場合がある。例えば産業車両の走行中に異常等が発生した場合には、電源を遮断して産業車両を緊急停止させる。しかし、産業車両は、荷物を運搬していることが多く、荷物を車両前方に積載している。このため、非常停止時には、荷物を考慮して通常停止時よりも産業車両をゆっくり停止させる必要がある。上記特許文献２に記載の技術では、非常停止時（緊急制動時）には、通常停止時（通常制動時）よりも車両を速く停止させている。

本発明の目的は、非常停止時には、通常停止時よりも産業車両をゆっくり停止させることができる産業車両のブレーキシステムを提供することである。

本発明の一態様は、産業車両に具備されたブレーキペダルを押すことによりブレーキユニットを動作させ、産業車両にブレーキをかける産業車両のブレーキシステムにおいて、作動油を供給する油圧源と、油圧源からの作動油により駆動され、ブレーキペダルを押圧する油圧シリンダと、油圧源及びタンクと油圧シリンダとの間に配置され、油圧源からの作動油を油圧シリンダに供給する供給位置と、油圧シリンダからの作動油をタンクに戻す戻り位置との何れかに切り換えられる第１電磁切換弁と、第１電磁切換弁と油圧シリンダとの間に並列に配置され、油圧源から油圧シリンダに供給される作動油の流量をそれぞれ制御する第１流量制御弁及び第２流量制御弁と、第１電磁切換弁と第１流量制御弁及び第２流量制御弁との間に配置され、第１電磁切換弁と第１流量制御弁との間における作動油の流れを許容する第１許容位置と、第１電磁切換弁と第２流量制御弁との間における作動油の流れを許容すると共に第１電磁切換弁と第１流量制御弁との間における作動油の流れを遮断する第２許容位置との何れかに切り換えられる第２電磁切換弁とを備え、第１電磁切換弁は、電源と接続された第１ソレノイド操作部を有し、第１ソレノイド操作部が通電されると、第１電磁切換弁の位置が戻り位置となり、第１ソレノイド操作部の通電が解除されると、第１電磁切換弁の位置が供給位置となり、第１ソレノイド操作部と電源との間には、第１スイッチ部が接続されており、第２電磁切換弁は、電源と接続された第２ソレノイド操作部を有し、第２ソレノイド操作部が通電されると、第２電磁切換弁の位置が第１許容位置となり、第２ソレノイド操作部の通電が解除されると、第２電磁切換弁の位置が第２許容位置となり、第２流量制御弁の開度は、第１流量制御弁の開度よりも小さい。

このようなブレーキシステムにおいては、産業車両の通常停止時には、第１スイッチ部を開くと、第１電磁切換弁の第１ソレノイド操作部の通電が解除されることで、第１電磁切換弁の位置が供給位置となると共に、第２電磁切換弁の第２ソレノイド操作部が通電されることで、第２電磁切換弁の位置が第１許容位置となる。このため、油圧源からの作動油が第１流量制御弁を通って油圧シリンダに供給され、油圧シリンダによりブレーキペダルが押圧されることで、産業車両にブレーキがかかる。一方、産業車両の非常停止時には、電源が遮断されるため、第１電磁切換弁の第１ソレノイド操作部の通電が解除されることで、第１電磁切換弁の位置が供給位置となると共に、電源が遮断されるため、第２電磁切換弁の第２ソレノイド操作部の通電が解除されることで、第２電磁切換弁の位置が第２許容位置となる。このため、油圧源からの作動油が第２流量制御弁を通って油圧シリンダに供給され、油圧シリンダによりブレーキペダルが押圧されることで、産業車両にブレーキがかかる。

ここで、第２流量制御弁の開度を第１流量制御弁の開度よりも小さくすることにより、第２流量制御弁を流れる作動油の流量が第１流量制御弁を流れる作動油の流量よりも少なくなる。従って、作動油が第２流量制御弁を流れる非常停止時には、作動油が第１流量制御弁を流れる通常停止時に比べて、油圧シリンダの動作速度が低くなるため、産業車両の減速度が低くなる。これにより、非常停止時には、通常停止時よりも産業車両をゆっくり停止させることができる。その結果、非常停止時に、荷物が積載された産業車両を安定して停止させることができる。

第１許容位置は、第１電磁切換弁と第１流量制御弁との間における作動油の流れを許容すると共に第１電磁切換弁と第２流量制御弁との間における作動油の流れを遮断する位置であってもよい。このような構成では、通常停止時には、油圧源からの作動油が第２流量制御弁を通らずに第１流量制御弁を通って油圧シリンダに供給され、非常停止時には、油圧源からの作動油が第１流量制御弁を通らずに第２流量制御弁を通って油圧シリンダに供給されることになる。従って、通常停止時及び非常停止時のブレーキのかかり具合の調整が行いやすくなる。

第２ソレノイド操作部と電源との間には、第２スイッチ部が接続されていてもよい。このような構成では、第２電磁切換弁の第２ソレノイド操作部の通電が解除されるように第２スイッチ部を制御することにより、第２電磁切換弁が第１許容位置から第２許容位置に切り換わる。従って、通常停止時でも、油圧源からの作動油が第２流量制御弁を通って油圧シリンダに供給されるようになるため、産業車両に非常停止時と同等のブレーキをかけることができる。

ブレーキシステムは、産業車両の積荷荷重を検出する荷重検出部と、荷重検出部により検出された積荷荷重が閾値以上のときに、第２スイッチ部を開くように制御する制御部とを更に備えてもよい。このような構成では、産業車両の積荷荷重が閾値以上であるときは、第２スイッチ部が開状態となる。従って、第２電磁切換弁の第２ソレノイド操作部の通電が解除されるため、第２電磁切換弁が第１許容位置から第２許容位置に切り換わる。これにより、通常停止時でも、荷物が積載された産業車両を安定して停止させることができる。

本発明によれば、非常停止時には、通常停止時よりも産業車両をゆっくり停止させることができる。

本発明の実施形態に係るブレーキシステムを備えた産業車両としてフォークリフトを示す側面図である。 本発明の第１実施形態に係る産業車両のブレーキシステムを示す概略構成図である。 図２に示されたブレーキシステムの変形例を示す概略構成図である。 本発明の第２実施形態に係る産業車両のブレーキシステムを示す概略構成図である。 図４に示された自動運転コントローラにより実行されるバルブリレーの制御処理手順を示すフローチャートである。 図４に示されたブレーキシステムの変形例を示す概略構成図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係るブレーキシステムを備えた産業車両としてフォークリフトを示す側面図である。図１において、本実施形態に係る産業車両であるフォークリフト１は、カウンター式の電動フォークリフトである。フォークリフト１は、走行装置２と、この走行装置２の前側に配置され、荷物Ｗの揚げ降ろしを行う荷役装置３とを具備している。

走行装置２は、車体４と、この車体４の前部に配置された左右２つの駆動輪である前輪５と、車体４の後部に配置された左右２つの操舵輪である後輪６と、前輪５を回転させる走行モータ７と、荷役用の油圧ポンプ（図示せず）を回転駆動させる荷役モータ８と、走行モータ７及び荷役モータ８に電力を供給するバッテリ９とを有している。

荷役装置３は、車体４の前端部に立設されたマスト１０と、このマスト１０にリフトブラケット１１を介して取り付けられ、荷物Ｗが積載される１対のフォーク１２と、このフォーク１２を昇降させるリフトシリンダ１３と、マスト１０を傾動させるティルトシリンダ１４とを有している。

図２は、本発明の第１実施形態に係る産業車両のブレーキシステムを示す概略構成図である。図２において、本実施形態のブレーキシステム１５は、フォークリフト１を自動運転させるためにフォークリフト１に搭載されている。なお、フォークリフト１には、自動運転に関するシステムとして、ブレーキシステム１５の他に操舵システム及び駆動システム等も搭載されている。

ブレーキシステム１５は、作業者がブレーキペダル１６（後述）を踏み込むことによってフォークリフト１を停止させる作業と同じ作用を行う。なお、フォークリフト１には、減速時に走行モータ７により行われる回生ブレーキがある。フォークリフト１の自動運転では、回生ブレーキと機械式ブレーキの２つのブレーキが併用されている。フォークリフト１の走行中は、主に回生ブレーキによって減速の制御が行われる。ブレーキペダル１６が踏み込まれると、始めは回生ブレーキの制動力を強めることによって減速させ、途中から機械式ブレーキが作動する。本実施形態では、回生ブレーキの制御については詳細説明を省略し、ブレーキペダル１６を押すことにより途中から動作する機械式ブレーキを作用させる場面に特化して説明する。

フォークリフト１は、ブレーキペダル１６と、ブレーキユニット１７とを備えている。ブレーキペダル１６は、作業者が運転する時（手動運転時）に作業者により踏み込み操作が行われる踏み込み部１６ａを有している。作業者により踏み込み部１６ａが踏み込まれると、ブレーキペダル１６が押される。

ブレーキユニット１７は、ブレーキペダル１６が押されると動作する。ブレーキユニット１７は、フォークリフト１の前輪５を制動させるブレーキ装置１８と、このブレーキ装置１８を作動させるマスターシリンダ１９とを有している。

マスターシリンダ１９は、シリンダチューブ２０と、このシリンダチューブ２０内に配置されたピストン２１と、このピストン２１に固定されたピストンロッド２２と、シリンダチューブ２０内におけるピストンロッド２２の反対側（基端側）に配置されたバネ２３とを有している。ピストンロッド２２の先端は、ブレーキペダル１６の裏面と係合する。ブレーキペダル１６が押されると、バネ２３の付勢力に抗してピストンロッド２２が押され、マスターシリンダ１９から作動油が流れ出る。マスターシリンダ１９から出た作動油はブレーキ装置１８に供給され、ブレーキ装置１８が作動する。これにより、前輪５が制動される。

ブレーキシステム１５は、ブレーキペダル１６を押すことによりブレーキユニット１７を動作させて、フォークリフト１にブレーキをかけるシステムである。ブレーキシステム１５は、油圧シリンダ２４と、ブレーキ用の油圧ポンプ２５と、アキュムレータ２６と、第１電磁切換弁２７と、第１流量制御弁２８と、第２流量制御弁２９と、第２電磁切換弁３０とを備えている。

油圧シリンダ２４は、フォークリフト１の車体４に固定されている。油圧シリンダ２４は、作動油により駆動され、ブレーキペダル１６を押圧する。油圧シリンダ２４は、シリンダチューブ３１と、このシリンダチューブ３１内に配置されたピストン３２と、このピストン３２に固定されたピストンロッド３３と、シリンダチューブ３１内におけるピストンロッド３３側（先端側）に配置されたバネ３４とを有している。ピストンロッド３３の先端は、ブレーキペダル１６の表面の中央部に当接している。

油圧ポンプ２５は、駆動モータ３５により駆動される。油圧ポンプ２５は、タンク３６内に貯留された作動油を吸い込んで吐出する。油圧ポンプ２５の吐出口２５ａとタンク３６との間には、リリーフ弁３７が配置されている。

アキュムレータ２６は、油圧ポンプ２５から吐出される作動油を蓄圧する。アキュムレータ２６は、作動油を供給する油圧源を構成する。油圧ポンプ２５の吐出口２５ａとアキュムレータ２６との間には、油圧ポンプ２５側からアキュムレータ２６側への作動油の流れのみを許容するチェック弁３８が配置されている。

第１電磁切換弁２７は、アキュムレータ２６及びタンク３６と油圧シリンダ２４との間に配置されている。第１電磁切換弁２７は、作動油が漏れにくいノンリーク型の３ウェイバルブである。第１電磁切換弁２７は、アキュムレータ２６からの作動油を油圧シリンダ２４に供給する供給位置２７ａと、油圧シリンダ２４からの作動油をタンク３６に戻す戻り位置２７ｂとの何れかに切り換えられる。

供給位置２７ａは、アキュムレータ２６から油圧シリンダ２４への作動油の供給を許容すると共に、油圧シリンダ２４からタンク３６への作動油の戻りを遮断する位置である。戻り位置２７ｂは、油圧シリンダ２４からタンク３６への作動油の戻りを許容すると共に、アキュムレータ２６から油圧シリンダ２４への作動油の供給を遮断する位置である。

第１電磁切換弁２７の供給位置２７ａ側には、バネ３９が設けられている。第１電磁切換弁２７の戻り位置２７ｂ側には、ソレノイド操作部４０（第１ソレノイド操作部）が設けられている。ソレノイド操作部４０は、コンタクタ４１を介してフォークリフト１の主電源４２と接続されている。ソレノイド操作部４０が通電されると、第１電磁切換弁２７の位置が戻り位置２７ｂとなる。ソレノイド操作部４０の通電が解除されると、バネ３９により第１電磁切換弁２７の位置が供給位置２７ａとなる。

第１流量制御弁２８及び第２流量制御弁２９は、第１電磁切換弁２７と油圧シリンダ２４との間に並列に配置されている。第１流量制御弁２８及び第２流量制御弁２９は、アキュムレータ２６から油圧シリンダ２４に供給される作動油の流量をそれぞれ制御する。第１流量制御弁２８及び第２流量制御弁２９は、同じ構造を有するスローリターンチェック弁である。

第１流量制御弁２８は、通常停止用の流量制御弁である。通常停止とは、フォークリフト１の自動運転制御に応じたフォークリフト１の停止である。第２流量制御弁２９は、非常停止用の流量制御弁である。非常停止は、電源の遮断等によるフォークリフト１の緊急停止である。なお、通常停止及び非常停止については、後でも詳述する。

第１流量制御弁２８は、可変絞り弁４３を有する主流路４４と、可変絞り弁４３をバイパスするように主流路４４に接続されたバイパス流路４５とを有している。第１電磁切換弁２７からの作動油は、可変絞り弁４３を油圧シリンダ２４に向かって流れる。バイパス流路４５には、油圧シリンダ２４側から第１電磁切換弁２７側への作動油の流れのみを許容するチェック弁４６が配設されている。

第２流量制御弁２９は、可変絞り弁４７を有する主流路４８と、可変絞り弁４７をバイパスするように主流路４８に接続されたバイパス流路４９とを有している。第１電磁切換弁２７からの作動油は、可変絞り弁４７を油圧シリンダ２４に向かって流れる。バイパス流路４９には、油圧シリンダ２４側から第１電磁切換弁２７側への作動油の流れのみを許容するチェック弁５０が配設されている。

可変絞り弁４７の絞り開度は、可変絞り弁４３の絞り開度よりも小さくなっている。従って、第２流量制御弁２９の開度は、第１流量制御弁２８の開度よりも小さくなっている。なお、可変絞り弁４３，４７の絞り開度の調整は、それぞれ調整ネジ（図示せず）により行うことができる。可変絞り弁４３，４７の開度は、フォークリフト１が走行する路面特性や取り扱う荷物の特徴（形状及び重さ等）に合わせて微調整可能としている。これにより、フォークリフト１の減速度を微調整することが可能となる。

第２電磁切換弁３０は、第１電磁切換弁２７と第１流量制御弁２８及び第２流量制御弁２９との間に配置されている。第２電磁切換弁３０は、第１電磁切換弁２７と同様にノンリーク型の３ウェイバルブである。

第２電磁切換弁３０は、第１電磁切換弁２７と第１流量制御弁２８との間における作動油の流れを許容すると共に、第１電磁切換弁２７と第２流量制御弁２９との間における作動油の流れを遮断する第１許容位置３０ａと、第１電磁切換弁２７と第２流量制御弁２９との間における作動油の流れを許容すると共に、第１電磁切換弁２７と第１流量制御弁２８との間における作動油の流れを遮断する第２許容位置３０ｂとの何れかに切り換えられる。

第２電磁切換弁３０の第２許容位置３０ｂ側には、バネ５１が設けられている。第２電磁切換弁３０の第１許容位置３０ａ側には、ソレノイド操作部５２（第２ソレノイド操作部）が設けられている。ソレノイド操作部５２は、コンタクタ４１を介して主電源４２と接続されている。ソレノイド操作部５２が通電されると、第２電磁切換弁３０の位置が第１許容位置３０ａとなる。ソレノイド操作部５２の通電が解除されると、バネ５１により第２電磁切換弁３０の位置が第２許容位置３０ｂとなる。

第１電磁切換弁２７のソレノイド操作部４０とコンタクタ４１との間には、バルブリレー５３が接続されている。バルブリレー５３は、主電源４２から出力される電力のスイッチングを行う第１スイッチ部である。

バルブリレー５３は、フォークリフト１の自動運転を制御する自動運転コントローラ５４から出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号によって制御される。自動運転コントローラ５４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。自動運転コントローラ５４からＯＮ信号が出力されると、バルブリレー５３がＯＮ状態（閉状態）となり、ソレノイド操作部４０が通電される。自動運転コントローラ５４からＯＦＦ信号が出力されると、バルブリレー５３がＯＦＦ状態（開状態）となり、ソレノイド操作部４０の通電が解除される。

コンタクタ４１には、非常停止回路５５が接続されている。コンタクタ４１は、非常停止回路５５に非常停止信号が入力されると、主電源４２から出力される電力を強制的に遮断する。フォークリフト１または作業者の無線携帯端末に設けられた非常停止ボタン５６が操作されると、非常停止ボタン５６から非常停止回路５５に非常停止の指令が入力される。また、自動運転コントローラ５４から非常停止回路５５に非常停止の指令が入力されることもある。

上記の駆動モータ３５は、コンタクタ４１を介して主電源４２と接続されている。駆動モータ３５とコンタクタ４１との間には、ポンプリレー５７が接続されている。ポンプリレー５７は、主電源４２から出力される電力のスイッチングを行う。

なお、主電源４２及びコンタクタ４１は、フォークリフト１全体の電力に関わるものである。主電源４２からの電力は、コンタクタ４１を介して走行モータ７及び荷役モータ８（図１参照）、図示しないフォークリフト１のコントローラ、自動運転のためのセンサ及び操舵を行うためのシステム等のブレーキシステム１５以外のシステムにも供給される。

また、ブレーキシステム１５は、圧力センサ５８と、リレー制御器５９とを備えている。圧力センサ５８は、アキュムレータ２６の圧力を検出する。圧力センサ５８は、例えば油圧ポンプ２５の吐出口２５ａとアキュムレータ２６とを接続する流路６０の圧力を検出する。

リレー制御器５９は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。リレー制御器５９は、圧力センサ５８の検出値に基づいてポンプリレー５７を制御する。

具体的には、リレー制御器５９は、アキュムレータ２６の圧力が下限設定圧以下であるときは、ポンプリレー５７をＯＮ状態（閉状態）とするように制御する。すると、駆動モータ３５が通電されるため、油圧ポンプ２５が起動し、油圧ポンプ２５から吐出された作動油がアキュムレータ２６に供給されて蓄圧される。なお、下限設定圧は、予め実験等により決められている。

リレー制御器５９は、アキュムレータ２６の圧力が上限設定圧以上であるときは、ポンプリレー５７をＯＦＦ状態（開状態）とするように制御する。すると、駆動モータ３５の通電が解除されるため、油圧ポンプ２５の動作が停止し、油圧ポンプ２５からアキュムレータ２６に作動油が供給されなくなる。なお、上限設定圧は、下限設定圧よりも大きい値であり、予め実験等により決められている。

以上のようなブレーキシステム１５においては、上述したように、第２流量制御弁２９の可変絞り弁４７の絞り開度は、第１流量制御弁２８の可変絞り弁４３の絞り開度よりも小さくなるように設定されている。

フォークリフト１の自動運転時に、自動運転コントローラ５４からバルブリレー５３にＯＦＦ信号が出力されると、バルブリレー５３がＯＦＦ状態となり、第１電磁切換弁２７のソレノイド操作部４０が通電されないため、第１電磁切換弁２７の位置は供給位置２７ａである。また、第２電磁切換弁３０のソレノイド操作部５２は通電されるため、第２電磁切換弁３０の位置は第１許容位置３０ａである。

すると、アキュムレータ２６に蓄圧された作動油が第１電磁切換弁２７、第２電磁切換弁３０及び第１流量制御弁２８の可変絞り弁４３を通って油圧シリンダ２４に供給され、油圧シリンダ２４のピストンロッド３３がバネ３４の付勢力に抗してブレーキペダル１６を押す。ブレーキペダル１６が押されると、ブレーキペダル１６がマスターシリンダ１９のピストンロッド２２をバネ２３の付勢力に抗して押すため、マスターシリンダ１９からブレーキ装置１８に作動油が供給され、ブレーキ装置１８が作動する。これにより、フォークリフト１は、機械式ブレーキがかかった状態となり、減速及び停止する。

このとき、第１流量制御弁２８の可変絞り弁４３の絞り開度が大きいため、第１流量制御弁２８を流れる作動油の流量が多く、油圧シリンダ２４のピストンロッド３３の動作速度が高い。従って、回生によるブレーキに加えて機械式ブレーキの作用が加わるため、フォークリフト１の減速度が高くなり、フォークリフト１が直ちに停止するようになる。これにより、例えば坂道においてフォークリフト１が停止した後に、フォークリフト１を停止状態に保持することができる。また、走行モータ７による回生ブレーキのみでは、フォークリフト１が目標停止位置に止まりきれない可能性が生じた場合に、機械式ブレーキの作用を加えることにより、フォークリフト１を目標停止位置に停止させることができる。

なお、上記のように坂道の停止状態を維持するために使用する機械式ブレーキや、目標位置に停止させるために使用する機械式ブレーキによる停止を、非常停止と区別するために通常停止と定義する。

自動運転コントローラ５４からバルブリレー５３にＯＮ信号が出力されると、バルブリレー５３がＯＮ状態となり、第１電磁切換弁２７のソレノイド操作部４０が通電されるため、第１電磁切換弁２７の位置が供給位置２７ａから戻り位置２７ｂに切り換わる。また、第２電磁切換弁３０のソレノイド操作部５２は通電されるため、第２電磁切換弁３０の位置は第１許容位置３０ａである。

すると、油圧シリンダ２４の作動油が第１流量制御弁２８のチェック弁４６、第２電磁切換弁３０及び第１電磁切換弁２７を通ってタンク３６に戻る。従って、油圧シリンダ２４のピストンロッド３３によるブレーキペダル１６の押圧が解除され、ブレーキペダル１６によるマスターシリンダ１９のピストンロッド２２の押圧が解除されるため、マスターシリンダ１９からブレーキ装置１８に作動油が供給されず、ブレーキ装置１８が作動しない。これにより、フォークリフト１は、機械式ブレーキが解除された状態となる。

また、フォークリフト１の走行中に異常等が発生することで、例えば非常停止ボタン５６が操作されると、コンタクタ４１により主電源４２が遮断される。従って、第１電磁切換弁２７のソレノイド操作部４０の通電が強制的に解除されるため、第１電磁切換弁２７の位置は供給位置２７ａである。また、第２電磁切換弁３０のソレノイド操作部５２の通電が強制的に解除されるため、第２電磁切換弁３０の位置が第１許容位置３０ａから第２許容位置３０ｂに切り換わる。

すると、アキュムレータ２６に蓄圧された作動油が第１電磁切換弁２７、第２電磁切換弁３０及び第２流量制御弁２９の可変絞り弁４７を通って油圧シリンダ２４に供給され、油圧シリンダ２４のピストンロッド３３がブレーキペダル１６を押す。これにより、フォークリフト１は、上述したように機械式ブレーキがかかった状態となり、減速及び停止する。

このとき、第２流量制御弁２９の可変絞り弁４７の絞り開度が小さいため、第２流量制御弁２９を流れる作動油の流量が少なく、油圧シリンダ２４のピストンロッド３３の動作速度が低い。従って、機械式ブレーキの作用が小さくなるため、フォークリフト１の減速度が低くなり、フォークリフト１がゆっくり停止するようになる。これにより、フォーク１２に荷物Ｗが積載されている状態でも、荷物Ｗが殆ど動くことなくフォークリフト１を安定して停止させることができる。ただし、機械式ブレーキの作用によって、回生ブレーキのみによるブレーキに比較してフォークリフト１を迅速に停止させることができる。

なお、非常停止ボタン５６が操作されることで緊急的に停止するために使用する機械式ブレーキや、フォークリフト１が異常を検知して緊急的に停止するために使用する機械式ブレーキによる停止を、緊急停止とする。

以上のように本実施形態にあっては、フォークリフト１の通常停止時には、バルブリレー５３を開くと、第１電磁切換弁２７のソレノイド操作部４０の通電が解除されることで、第１電磁切換弁２７の位置が供給位置２７ａとなると共に、第２電磁切換弁３０のソレノイド操作部５２が通電されることで、第２電磁切換弁３０の位置が第１許容位置３０ａとなる。このため、アキュムレータ２６からの作動油が第１流量制御弁２８を通って油圧シリンダ２４に供給され、油圧シリンダ２４によりブレーキペダル１６が押圧されることで、フォークリフト１に機械式ブレーキがかかる。一方、フォークリフト１の非常停止時には、主電源４２が遮断されるため、第１電磁切換弁２７のソレノイド操作部４０の通電が解除されることで、第１電磁切換弁２７の位置が供給位置２７ａとなると共に、主電源４２が遮断されるため、第２電磁切換弁３０のソレノイド操作部５２の通電が解除されることで、第２電磁切換弁３０の位置が第２許容位置３０ｂとなる。このため、アキュムレータ２６からの作動油が第２流量制御弁２９を通って油圧シリンダ２４に供給され、油圧シリンダ２４によりブレーキペダル１６が押圧されることで、フォークリフト１に機械式ブレーキがかかる。

ここで、第２流量制御弁２９の開度を第１流量制御弁２８の開度よりも小さくすることにより、第２流量制御弁２９を流れる作動油の流量が第１流量制御弁２８を流れる作動油の流量よりも少なくなる。従って、作動油が第２流量制御弁２９を流れる非常停止時には、作動油が第１流量制御弁２８を流れる通常停止時に比べて、油圧シリンダ２４の動作速度が低くなるため、フォークリフト１の減速度が低くなる。これにより、非常停止時には、通常停止時よりもフォークリフト１をゆっくり停止させることができる。その結果、非常停止時に、荷物Ｗが積載されたフォークリフト１を安定して停止させることができる。

また、本実施形態では、通常停止時には、アキュムレータ２６からの作動油が第２流量制御弁２９を通らずに第１流量制御弁２８を通って油圧シリンダ２４に供給され、非常停止時には、アキュムレータ２６からの作動油が第１流量制御弁２８を通らずに第２流量制御弁２９を通って油圧シリンダ２４に供給されることになる。従って、通常停止時及び非常停止時の機械式ブレーキのかかり具合の調整が行いやすくなる。

また、本実施形態では、第１電磁切換弁２７及び第２電磁切換弁３０として３ウェイバルブを使用するので、第１電磁切換弁２７及び第２電磁切換弁３０の部品点数が１つずつで済む。従って、第１電磁切換弁２７及び第２電磁切換弁３０の構成を単純化することができる。

図３は、図２に示されたブレーキシステムの変形例を示す概略構成図である。図３において、本変形例のブレーキシステム１５は、上記の第１実施形態における第１電磁切換弁２７及び第２電磁切換弁３０に代えて、第１電磁切換弁７０及び第２電磁切換弁７１を備えている。

第１電磁切換弁７０は、アキュムレータ２６と油圧シリンダ２４との間に配置された開閉弁７２と、タンク３６と油圧シリンダ２４との間に配置された開閉弁７３とを有している。開閉弁７２，７３は、ノンリーク型の電磁弁である。

開閉弁７２は、アキュムレータ２６から油圧シリンダ２４への作動油の供給を許容する開位置７２ａと、アキュムレータ２６から油圧シリンダ２４への作動油の供給を遮断する閉位置７２ｂとの何れかに切り換えられる。開閉弁７３は、油圧シリンダ２４からタンク３６への作動油の戻りを許容する開位置７３ａと、油圧シリンダ２４からタンク３６への作動油の戻りを遮断する閉位置７３ｂとの何れかに切り換えられる。

開閉弁７２の開位置７２ａ及び開閉弁７３の閉位置７３ｂは、第１電磁切換弁７０においてアキュムレータ２６からの作動油を油圧シリンダ２４に供給する供給位置を構成している。開閉弁７２の閉位置７２ｂ及び開閉弁７３の開位置７３ａは、第１電磁切換弁７０において油圧シリンダ２４からの作動油をタンク３６に戻す戻り位置を構成している。

開閉弁７２の開位置７２ａ側には、バネ７４が設けられている。開閉弁７２の閉位置７２ｂ側には、ソレノイド操作部７５が設けられている。ソレノイド操作部７５は、バルブリレー５３及びコンタクタ４１を介して主電源４２と接続されている。ソレノイド操作部７５が通電されると、開閉弁７２の位置が閉位置７２ｂとなる。ソレノイド操作部７５の通電が解除されると、バネ７４により開閉弁７２の位置が開位置７２ａとなる。

開閉弁７３の閉位置７３ｂ側には、バネ７６が設けられている。開閉弁７３の開位置７３ａ側には、ソレノイド操作部７７が設けられている。ソレノイド操作部７７は、バルブリレー５３及びコンタクタ４１を介して主電源４２と接続されている。ソレノイド操作部７７が通電されると、開閉弁７３の位置が開位置７３ａとなる。ソレノイド操作部７７の通電が解除されると、バネ７６により開閉弁７３の位置が閉位置７３ｂとなる。

ソレノイド操作部７５，７７は、第１電磁切換弁７０の第１ソレノイド操作部を構成している。

第２電磁切換弁７１は、第１電磁切換弁７０と第１流量制御弁２８との間に配置された開閉弁７８と、第１電磁切換弁７０と第２流量制御弁２９との間に配置された開閉弁７９とを有している。開閉弁７８，７９は、ノンリーク型の電磁弁である。

開閉弁７８は、第１電磁切換弁７０と第１流量制御弁２８との間における作動油の流れを許容する開位置７８ａと、第１電磁切換弁７０と第１流量制御弁２８との間における作動油の流れを遮断する閉位置７８ｂとの何れかに切り換えられる。開閉弁７９は、第１電磁切換弁７０と第２流量制御弁２９との間における作動油の流れを許容する開位置７９ａと、第１電磁切換弁７０と第２流量制御弁２９との間における作動油の流れを遮断する閉位置７９ｂとの何れかに切り換えられる。

開閉弁７８の開位置７８ａ及び開閉弁７９の閉位置７９ｂは、第２電磁切換弁７１において第１電磁切換弁７０と第１流量制御弁２８との間における作動油の流れを許容すると共に第１電磁切換弁７０と第２流量制御弁２９との間における作動油の流れを遮断する第１許容位置を構成している。開閉弁７８の閉位置７８ｂ及び開閉弁７９の開位置７９ａは、第２電磁切換弁７１において第１電磁切換弁７０と第２流量制御弁２９との間における作動油の流れを許容すると共に第１電磁切換弁７０と第１流量制御弁２８との間における作動油の流れを遮断する第２許容位置を構成している。

開閉弁７８の閉位置７８ｂ側には、バネ８０が設けられている。開閉弁７８の開位置７８ａ側には、ソレノイド操作部８１が設けられている。ソレノイド操作部８１は、コンタクタ４１を介して主電源４２と接続されている。ソレノイド操作部８１が通電されると、開閉弁７８の位置が開位置７８ａとなる。ソレノイド操作部８１の通電が解除されると、バネ８０により開閉弁７８の位置が閉位置７８ｂとなる。

開閉弁７９の開位置７９ａ側には、バネ８２が設けられている。開閉弁７９の閉位置７９ｂ側には、ソレノイド操作部８３が設けられている。ソレノイド操作部８３は、コンタクタ４１を介して主電源４２と接続されている。ソレノイド操作部８３が通電されると、開閉弁７９の位置が閉位置７９ｂとなる。ソレノイド操作部８３の通電が解除されると、バネ８２により開閉弁７９の位置が開位置７９ａとなる。

ソレノイド操作部８１，８３は、第２電磁切換弁７１の第２ソレノイド操作部を構成している。

以上において、通常停止時には、バルブリレー５３がＯＦＦ状態となることで、開閉弁７２のソレノイド操作部７５及び開閉弁７３のソレノイド操作部７７の通電が解除されると共に、開閉弁７８のソレノイド操作部８１及び開閉弁７９のソレノイド操作部８３が通電される。このため、開閉弁７２の位置が開位置７２ａとなり、開閉弁７３の位置が閉位置７３ｂとなり、開閉弁７８の位置が開位置７８ａとなり、開閉弁７９の位置が閉位置７９ｂとなる。すると、アキュムレータ２６に蓄圧された作動油が開閉弁７２、開閉弁７８及び第１流量制御弁２８の可変絞り弁４３を通って油圧シリンダ２４に供給される。このため、フォークリフト１は、上述したように直ちに機械式ブレーキがかかった状態となる。

その状態から、バルブリレー５３がＯＮ状態となることで、開閉弁７２のソレノイド操作部７５及び開閉弁７３のソレノイド操作部７７が通電されると、開閉弁７２の位置が開位置７２ａから閉位置７２ｂに切り換わり、開閉弁７３の位置が閉位置７３ｂから開位置７３ａに切り換わる。すると、油圧シリンダ２４の作動油が第１流量制御弁２８のチェック弁４６、開閉弁７８及び開閉弁７３を通ってタンク３６に戻る。このため、フォークリフト１は、上述したように機械式ブレーキが解除された状態となる。

一方、非常停止時には、主電源４２が遮断されるため、開閉弁７２のソレノイド操作部７５及び開閉弁７３のソレノイド操作部７７の通電が解除されると共に、開閉弁７８のソレノイド操作部８１及び開閉弁７９のソレノイド操作部８３の通電が解除される。このため、開閉弁７２の位置が開位置７２ａとなり、開閉弁７３の位置が閉位置７３ｂとなり、開閉弁７８の位置が開位置７８ａから閉位置７８ｂに切り換わり、開閉弁７９の位置が閉位置７９ｂから開位置７９ａに切り換わる。すると、アキュムレータ２６に蓄圧された作動油が開閉弁７２、開閉弁７９及び第２流量制御弁２９の可変絞り弁４７を通って油圧シリンダ２４に供給される。このため、フォークリフト１は、上述したようにゆっくり機械式ブレーキがかかった状態となる。

本変形例においては、第１電磁切換弁７０を構成する開閉弁７２，７３及び第２電磁切換弁７１を構成する開閉弁７８，７９として、通常の安価な電磁弁が使用可能となる。従って、第１電磁切換弁７０及び第２電磁切換弁７１のコストを抑えることができる。

図４は、本発明の第２実施形態に係る産業車両のブレーキシステムを示す概略構成図である。図４において、本実施形態のブレーキシステム１５は、上記の第１実施形態における構成に加え、荷重センサ９０及びバルブリレー９１を備えている。

荷重センサ９０は、フォークリフト１のフォーク１２に積載された荷物Ｗの荷重（フォークリフト１の積荷荷重）を検出する荷重検出部である。荷重センサ９０としては、例えばリフトシリンダ１３の圧力を検出する圧力センサが用いられる。

バルブリレー９１は、第２電磁切換弁３０のソレノイド操作部５２とコンタクタ４１との間に接続されている。バルブリレー９１は、主電源４２から出力される電力のスイッチングを行う第２スイッチ部である。バルブリレー９１は、自動運転コントローラ５４によって制御される。自動運転コントローラ５４は、荷重センサ９０の検出値に基づいてバルブリレー９１を制御する制御部を構成する。

図５は、自動運転コントローラ５４により実行されるバルブリレー９１の制御処理手順を示すフローチャートである。図５において、自動運転コントローラ５４は、まず荷重センサ９０の検出値を取得する（手順Ｓ１０１）。

そして、自動運転コントローラ５４は、荷重センサ９０により検出されたフォークリフト１の積荷荷重が閾値以上であるかどうかを判断する（手順Ｓ１０２）。このとき、閾値は、フォーク１２に荷物Ｗが積載されているかどうかを判断するための値でもよいし、或いはフォーク１２に所定重量以上の荷物Ｗが積載されているかどうかを判断するための値でもよい。

自動運転コントローラ５４は、フォークリフト１の積荷荷重が閾値以上でない、つまりフォークリフト１の積荷荷重が閾値未満であると判断したときは、バルブリレー９１を閉じる（ＯＮする）ように制御する（手順Ｓ１０３）。これにより、第２電磁切換弁３０のソレノイド操作部５２が通電されるため、第２電磁切換弁３０の位置が第１許容位置３０ａとなる。

自動運転コントローラ５４は、フォークリフト１の積荷荷重が閾値以上であると判断したときは、バルブリレー９１を開く（ＯＦＦする）ように制御する（手順Ｓ１０４）。これにより、第２電磁切換弁３０のソレノイド操作部５２の通電が解除されるため、第２電磁切換弁３０の位置が第１許容位置３０ａから第２許容位置３０ｂに切り換わる。

このような本実施形態では、第２電磁切換弁３０のソレノイド操作部５２の通電が解除されるようにバルブリレー９１を制御することにより、第２電磁切換弁３０が第１許容位置３０ａから第２許容位置３０ｂに切り換わる。従って、通常停止時でも、アキュムレータ２６からの作動油が第２流量制御弁２９を通って油圧シリンダ２４に供給されるようになるため、フォークリフト１に非常停止時と同等の機械式ブレーキをかけることができる。

また、本実施形態では、フォークリフト１の積荷荷重が閾値以上であるときは、バルブリレー９１が開状態となる。従って、第２電磁切換弁３０のソレノイド操作部５２の通電が解除されるため、第２電磁切換弁３０が第１許容位置３０ａから第２許容位置３０ｂに切り換わる。これにより、通常停止時でも、荷物Ｗが積載されたフォークリフト１を安定して停止させることができる。

図６は、図４に示されたブレーキシステムの変形例を示す概略構成図である。図６において、本変形例のブレーキシステム１５は、上記の第２実施形態における第１電磁切換弁２７及び第２電磁切換弁３０に代えて、上述した第１電磁切換弁７０及び第２電磁切換弁７１を備えている。その他の構成は、第２実施形態と同様である。

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記の変形例では、第１電磁切換弁７０と第２流量制御弁２９との間に開閉弁７９が配置されているが、そのような開閉弁７９は特に無くてもよい。この場合には、通常停止時には、アキュムレータ２６からの作動油が第１流量制御弁２８及び第２流量制御弁２９を通って油圧シリンダ２４に供給される。非常停止時には、上記実施形態と同様に、アキュムレータ２６からの作動油が第２流量制御弁２９を通って油圧シリンダ２４に供給される。

また、上記実施形態では、第１流量制御弁２８は可変絞り弁４３を有し、第２流量制御弁２９は可変絞り弁４７を有しているが、絞り弁としては、特にそのような可変絞り弁４３，４７には限られず、減速度の微調整が不要であれば、固定絞り弁であってもよい。

また、上記実施形態では、アキュムレータ２６に蓄圧された作動油が油圧シリンダ２４に供給されることで、ブレーキペダル１６が押圧されているが、そのようなアキュムレータ２６は特に無くてもよく、油圧ポンプ２５から吐出された作動油を油圧シリンダ２４に供給することで、ブレーキペダル１６を押圧してもよい。この場合には、油圧ポンプ２５が油圧源となる。

また、上記実施形態のブレーキシステム１５は、自動運転を行うフォークリフト１に搭載されているが、フォークリフトは、作業者による手動運転と自動運転とが切り替え可能であってもよい。この場合には、油圧シリンダ２４は、作業者によるブレーキペダル１６の踏み込み動作の妨げにならない箇所に配置される。

また、上記実施形態のブレーキシステム１５は、バッテリ９の電力により駆動される電動式のフォークリフト１に搭載されているが、本発明は、エンジンにより駆動されるエンジン式のフォークリフトにも適用可能である。

さらに、上記実施形態のブレーキシステム１５は、フォークリフト１に搭載されているが、本発明は、ブレーキペダルが具備されていれば、フォークリフト以外の産業車両（例えばトーイングトラクタ等）にも適用可能である。

１…フォークリフト（産業車両）、１５…ブレーキシステム、１６…ブレーキペダル、１７…ブレーキユニット、２４…油圧シリンダ、２６…アキュムレータ（油圧源）、２７…第１電磁切換弁、２７ａ…供給位置、２７ｂ…戻り位置、２８…第１流量制御弁、２９…第２流量制御弁、３０…第２電磁切換弁、３０ａ…第１許容位置、３０ｂ…第２許容位置、３６…タンク、４０…ソレノイド操作部（第１ソレノイド操作部）、４２…主電源（電源）、５２…ソレノイド操作部（第２ソレノイド操作部）、５３…バルブリレー（第１スイッチ部）、５４…自動運転コントローラ（制御部）、７０…第１電磁切換弁、７１…第２電磁切換弁、７２ａ…開位置（供給位置）、７２ｂ…閉位置（戻り位置）、７３ａ…開位置（戻り位置）、７３ｂ…閉位置（供給位置）、７５，７７…ソレノイド操作部（第１ソレノイド操作部）、７８ａ…開位置（第１許容位置）、７８ｂ…閉位置（第２許容位置）、７９ａ…開位置（第２許容位置）、７９ｂ…閉位置（第１許容位置）、８１，８３…ソレノイド操作部（第２ソレノイド操作部）、９０…荷重センサ（荷重検出部）、９１…バルブリレー（第２スイッチ部）。

Claims (4)

1. 産業車両に具備されたブレーキペダルを押すことによりブレーキユニットを動作させ、前記産業車両にブレーキをかける産業車両のブレーキシステムにおいて、
   作動油を供給する油圧源と、
   前記油圧源からの作動油により駆動され、前記ブレーキペダルを押圧する油圧シリンダと、
   前記油圧源及びタンクと前記油圧シリンダとの間に配置され、前記油圧源からの作動油を前記油圧シリンダに供給する供給位置と、前記油圧シリンダからの作動油を前記タンクに戻す戻り位置との何れかに切り換えられる第１電磁切換弁と、
   前記第１電磁切換弁と前記油圧シリンダとの間に並列に配置され、前記油圧源から前記油圧シリンダに供給される作動油の流量をそれぞれ制御する第１流量制御弁及び第２流量制御弁と、
   前記第１電磁切換弁と前記第１流量制御弁及び前記第２流量制御弁との間に配置され、前記第１電磁切換弁と前記第１流量制御弁との間における作動油の流れを許容する第１許容位置と、前記第１電磁切換弁と前記第２流量制御弁との間における作動油の流れを許容すると共に前記第１電磁切換弁と前記第１流量制御弁との間における作動油の流れを遮断する第２許容位置との何れかに切り換えられる第２電磁切換弁とを備え、
   前記第１電磁切換弁は、電源と接続された第１ソレノイド操作部を有し、
   前記第１ソレノイド操作部が通電されると、前記第１電磁切換弁の位置が前記戻り位置となり、
   前記第１ソレノイド操作部の通電が解除されると、前記第１電磁切換弁の位置が前記供給位置となり、
   前記第１ソレノイド操作部と前記電源との間には、第１スイッチ部が接続されており、
   前記第２電磁切換弁は、前記電源と接続された第２ソレノイド操作部を有し、
   前記第２ソレノイド操作部が通電されると、前記第２電磁切換弁の位置が前記第１許容位置となり、
   前記第２ソレノイド操作部の通電が解除されると、前記第２電磁切換弁の位置が前記第２許容位置となり、
   前記第２流量制御弁の開度は、前記第１流量制御弁の開度よりも小さい産業車両のブレーキシステム。
2. 前記第１許容位置は、前記第１電磁切換弁と前記第１流量制御弁との間における作動油の流れを許容すると共に前記第１電磁切換弁と前記第２流量制御弁との間における作動油の流れを遮断する位置である請求項１記載の産業車両のブレーキシステム。
3. 前記第２ソレノイド操作部と前記電源との間には、第２スイッチ部が接続されている請求項１または２記載の産業車両のブレーキシステム。
4. 前記産業車両の積荷荷重を検出する荷重検出部と、
   前記荷重検出部により検出された前記積荷荷重が閾値以上のときに、前記第２スイッチ部を開くように制御する制御部とを更に備える請求項３記載の産業車両のブレーキシステム。

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