JP7188349B2 - 産業車両の油圧システム - Google Patents

Description

本発明は、産業車両の油圧システムに関する。

産業車両の油圧システムとしては、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に記載の油圧システムは、エンジンにより駆動されるブレーキ用油圧ポンプ及び作業機用油圧ポンプと、ブレーキ用油圧ポンプから吐出される作動油により駆動されるホイールシリンダと、ブレーキ用油圧ポンプとホイールシリンダとの間に配置され、ブレーキペダルが付設されたブレーキ用操作弁と、ブレーキ用油圧ポンプと接続される配管に分岐された配管に接続されたアキュムレータと、作業機用油圧ポンプから吐出される作動油により駆動される作業機用シリンダと、作業機用油圧ポンプと作業機用シリンダとの間に配置された作業機用操作弁とを備えている。

特開２００６－２６４４１７号公報

ところで、上記のような油圧システムにおいては、ブレーキユニットを冷却するために、作動油を冷却する作動油クーラを備え、作動油クーラにより冷却された作動油をブレーキユニットに供給することがある。この場合には、作動油クーラだけでなく、専用の油圧ポンプ及びオイルタンクが必要となる。従って、油圧システムの部品点数及び部品搭載スペースが増大し、産業車両の体格の大型化につながる。

本発明の目的は、部品点数及び部品搭載スペースを削減することができる産業車両の油圧システムを提供することである。

本発明の一態様は、作動油により駆動される荷役アクチュエータ及びブレーキユニットを具備した産業車両の油圧システムにおいて、作動油が貯留されるオイルタンクと、作動油をオイルタンクから吸い上げて荷役アクチュエータ及びブレーキユニットに供給する油圧ポンプと、油圧ポンプから荷役アクチュエータに供給される作動油を制御するコントロールバルブと、ブレーキ操作具の操作に応じてブレーキユニットに供給される作動油を制御するブレーキバルブと、作動油を冷却する作動油クーラと、作動油が作動油クーラに向けて流れると共に作動油クーラにより冷却された作動油がブレーキユニットに向けて流れる冷却用流路と、油圧ポンプから冷却用流路への作動油の供給を遮断する第１油路と、油圧ポンプから冷却用流路への作動油の供給を許容する第２油路とを切り換える切換弁とを備える。

このような油圧システムにおいては、ブレーキ操作具が操作されると、ブレーキバルブによってブレーキユニットに作動油が供給され、ブレーキユニットが動作する。また、切換弁が第２油路に切り換えられると、油圧ポンプからの作動油が冷却用流路に供給される。このとき、作動油クーラにより冷却された作動油が冷却用流路を流れてブレーキユニットに供給されることで、ブレーキユニットが冷却される。このように切換弁を備えることにより、ブレーキユニットを冷却するための専用の油圧ポンプ及びオイルタンクが不要となる。これにより、部品点数及び部品搭載スペースが削減される。

油圧システムは、油圧ポンプから吐出される作動油を蓄圧するアキュムレータを更に備え、ブレーキバルブは、ブレーキ操作具の操作に応じてアキュムレータからブレーキユニットに供給される作動油を制御し、切換弁は、油圧ポンプとアキュムレータとの間に配置されており、第１油路は、油圧ポンプからアキュムレータへの作動油の供給を許容すると共に油圧ポンプから冷却用流路への作動油の供給を遮断する油路であり、第２油路は、アキュムレータの圧力が予め決められた設定圧以上になると、油圧ポンプから冷却用流路への作動油の供給を許容する油路であってもよい。

このような構成では、アキュムレータの圧力が設定圧よりも低いときは、切換弁が第１油路に切り換えられ、油圧ポンプからの作動油がアキュムレータに蓄圧される。アキュムレータの圧力が設定圧以上になると、切換弁が第２油路に切り換えられ、アキュムレータへの作動油の蓄圧が完了する。また、ブレーキ操作具が操作されると、ブレーキバルブによってアキュムレータからブレーキユニットに作動油が供給され、ブレーキユニットが動作する。このようにアキュムレータを使用するので、油圧ポンプの負荷が低減される。

作動油クーラは、冷却用流路における切換弁とブレーキユニットとの間に配設されていてもよい。

このような構成では、作動油クーラにより冷却された直後の作動油がブレーキユニットに供給されるため、ブレーキユニットを効率良く冷却することができる。

油圧システムは、油圧ポンプから吐出される作動油を蓄圧するアキュムレータと、アキュムレータの圧力を検出する圧力検出部と、圧力検出部により検出されたアキュムレータの圧力に基づいて切換弁を制御する制御部とを更に備え、ブレーキバルブは、ブレーキ操作具の操作に応じてアキュムレータからブレーキユニットに供給される作動油を制御し、切換弁は、油圧ポンプとアキュムレータとの間に配置された電磁切換弁であり、第１油路は、油圧ポンプからアキュムレータへの作動油の供給を許容すると共に油圧ポンプから冷却用流路への作動油の供給を遮断する油路であり、第２油路は、油圧ポンプからアキュムレータへの作動油の供給を遮断すると共に油圧ポンプから冷却用流路への作動油の供給を許容する油路であり、制御部は、圧力検出部により検出されたアキュムレータの圧力が予め決められた規定圧以下であるときは、電磁切換弁を第１油路に切り換えるように制御し、アキュムレータの圧力が規定圧よりも高いときは、電磁切換弁を第２油路に切り換えるように制御してもよい。

このような構成では、アキュムレータの圧力が規定圧以下であるときは、電磁切換弁が第１油路に切り換えられ、油圧ポンプからの作動油がアキュムレータに蓄圧される。アキュムレータの圧力が規定圧よりも高くなると、電磁切換弁が第２油路に切り換えられ、アキュムレータへの作動油の蓄圧が完了する。また、ブレーキ操作具が操作されると、ブレーキバルブによってアキュムレータからブレーキユニットに作動油が供給され、ブレーキユニットが動作する。このようにアキュムレータを使用するので、油圧ポンプの負荷が低減される。

油圧システムは、作動油の温度を検出する温度検出部を更に備え、作動油クーラは、冷却用流路における電磁切換弁とブレーキユニットとの間に配設されており、電磁切換弁と冷却用流路における作動油クーラとブレーキユニットとの間の部分とは、作動油クーラを迂回する迂回流路を介して接続されており、第１油路は、油圧ポンプからアキュムレータへの作動油の供給を許容すると共に油圧ポンプから作動油クーラ及び迂回流路への作動油の供給を遮断する油路であり、第２油路は、油圧ポンプから作動油クーラへの作動油の供給を許容すると共に油圧ポンプからアキュムレータ及び迂回流路への作動油の供給を遮断する油路であり、電磁切換弁は、第１油路と、第２油路と、油圧ポンプから迂回流路への作動油の供給を許容すると共に油圧ポンプからアキュムレータ及び作動油クーラへの作動油の供給を遮断する第３油路とを切り換える弁であり、制御部は、温度検出部により検出された作動油の温度が予め決められた規定温度以下であると共に、アキュムレータの圧力が規定圧よりも高いときは、電磁切換弁を第３油路に切り換えるように制御し、作動油の温度が規定温度よりも高いと共に、アキュムレータの圧力が規定圧よりも高いときは、電磁切換弁を第２油路に切り換えるように制御し、アキュムレータの圧力が規定圧以下であるときは、作動油の温度に関わらず電磁切換弁を第１油路に切り換えるように制御してもよい。

このような構成では、作動油の温度が規定温度以下であると共に、アキュムレータの圧力が規定圧よりも高いときは、電磁切換弁が第３油路に切り換えられる。このため、油圧ポンプからの作動油は、作動油クーラを通過せずに、迂回流路を流れてブレーキユニットに供給される。従って、油圧ポンプからの作動油は、作動油クーラにより冷却されない。これにより、作動油の低温時には、作動油が早期に温まるようになるため、荷役アクチュエータによって通常の荷役動作の実施が可能となるまでの時間が短縮される。

油圧システムは、油圧ポンプから吐出される作動油を蓄圧するアキュムレータと、切換弁とブレーキユニットとの間に配置された電磁切換弁と、作動油の温度を検出する温度検出部と、温度検出部により検出された作動油の温度に基づいて電磁切換弁を制御する制御部とを更に備え、ブレーキバルブは、ブレーキ操作具の操作に応じてアキュムレータからブレーキユニットに供給される作動油を制御し、作動油クーラは、冷却用流路における電磁切換弁とブレーキユニットとの間に配設されており、電磁切換弁と冷却用流路における作動油クーラとブレーキユニットとの間の部分とは、作動油クーラを迂回する迂回流路を介して接続されており、第１油路は、油圧ポンプからアキュムレータへの作動油の供給を許容すると共に油圧ポンプから冷却用流路への作動油の供給を遮断する油路であり、第２油路は、アキュムレータの圧力が予め決められた設定圧以上になると、油圧ポンプから冷却用流路への作動油の供給を許容する油路であり、電磁切換弁は、油圧ポンプから作動油クーラへの作動油の供給を許容すると共に油圧ポンプから迂回流路への作動油の供給を遮断する第３油路と、油圧ポンプから迂回流路への作動油の供給を許容すると共に油圧ポンプから作動油クーラへの作動油の供給を遮断する第４油路とを切り換える弁であり、制御部は、温度検出部により検出された作動油の温度が予め決められた規定温度以下であるときは、電磁切換弁を第４油路に切り換えるように制御し、作動油の温度が規定温度よりも高いときは、電磁切換弁を第３油路に切り換えるように制御してもよい。

このような構成では、アキュムレータの圧力が設定圧よりも低いときは、切換弁が第１油路に切り換えられ、油圧ポンプからの作動油がアキュムレータに蓄圧される。アキュムレータの圧力が設定圧以上になると、切換弁が第２油路に切り換えられ、アキュムレータへの作動油の蓄圧が完了する。また、ブレーキ操作具が操作されると、ブレーキバルブによってアキュムレータからブレーキユニットに作動油が供給され、ブレーキユニットが動作する。このようにアキュムレータを使用するので、油圧ポンプの負荷が低減される。また、作動油の温度が規定温度以下であるときは、電磁切換弁が第４油路に切り換えられる。このため、油圧ポンプからの作動油は、作動油クーラを通過せずに、迂回流路を流れてブレーキユニットに供給される。従って、油圧ポンプからの作動油は、作動油クーラにより冷却されない。これにより、作動油の低温時には、作動油が早期に温まるようになるため、荷役アクチュエータによって通常の荷役動作の実施が可能となるまでの時間が短縮される。

本発明によれば、部品点数及び部品搭載スペースを削減することができる。

本発明の第１実施形態に係る産業車両の油圧システムを示す概略構成図である。 図１に示されたブレーキバルブ及びチャージバルブを含む油圧システムの油圧回路図である。 比較例としての産業車両の油圧システム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油圧システムを示す概略構成図である。 図４に示されたコントローラにより実行される制御処理の手順を示すフローチャートである。 作動油の温度特性を示すグラフである。 本発明の第３実施形態に係る産業車両の油圧システムを示す概略構成図である。 図７に示されたコントローラにより実行される制御処理の手順を示すフローチャートである。

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、本発明の第１実施形態に係る産業車両の油圧システムを示す概略構成図である。図１において、本実施形態の油圧システム１は、産業車両であるフォークリフト２に搭載されている。フォークリフト２は、エンジン３と、このエンジン３の出力軸に取り付けられたトルクコンバータ４とを具備している。

油圧システム１は、オイルタンク５と、油圧ポンプ６と、ステアリングシリンダ７と、ステアリングバルブ８と、リフトシリンダ９と、ティルトシリンダ１０と、コントロールバルブ１１とを備えている。

オイルタンク５は、作動油を貯留する。油圧ポンプ６は、エンジン３によりトルクコンバータ４を介して駆動される。油圧ポンプ６は、オイルタンク５内に貯留された作動油を吸い込んで吐出する。

ステアリングシリンダ７は、油圧ポンプ６から吐出される作動油により駆動され、作業者によるステアリング操作をアシストする。ステアリングバルブ８は、油圧ポンプ６とステアリングシリンダ７との間に配置され、ステアリングホイール（図示せず）の操作方向に応じて作動油を流れる方向を切り換える。

リフトシリンダ９及びティルトシリンダ１０は、油圧ポンプ６から吐出される作動油により駆動される荷役アクチュエータである。リフトシリンダ９は、フォーク（図示せず）を昇降させる。ティルトシリンダ１０は、マスト（図示せず）を傾動させる。

コントロールバルブ１１は、油圧ポンプ６からリフトシリンダ９及びティルトシリンダ１０に供給される作動油を制御する。具体的には、コントロールバルブ１１は、リフトレバー（図示せず）の操作方向及び操作量に応じて、油圧ポンプ６とリフトシリンダ９との間で作動油が流れる方向及び流量を制御する。また、コントロールバルブ１１は、ティルトレバー（図示せず）の操作方向及び操作量に応じて、油圧ポンプ６とティルトシリンダ１０との間で作動油が流れる方向及び流量を制御する。リフトシリンダ９及びコントロールバルブ１１とオイルタンク５との間の流路には、リターンフィルタ１２が配設されている。

また、油圧システム１は、フォークリフト２にブレーキをかけるブレーキシステム１３を備えている。ブレーキシステム１３は、ブレーキペダル１４と、湿式ブレーキユニット１５と、油圧ポンプ１６と、アキュムレータ１７と、ブレーキバルブ１８と、作動油クーラ１９と、冷却用流路２０と、チャージバルブ２１とを備えている。

ブレーキペダル１４は、作業者により踏み込み操作されるブレーキ操作具である。湿式ブレーキユニット１５は、フォークリフト２の車輪２２を制動させる湿式ブレーキディスク２３と、この湿式ブレーキディスク２３を押圧するブレーキピストン２４とを有している。ブレーキピストン２４は、作動油により駆動される。

油圧ポンプ１６は、油圧ポンプ６と同軸上に配置され、エンジン３によりトルクコンバータ４を介して駆動される。油圧ポンプ１６は、オイルタンク５内に貯留された作動油を吸い込んで吐出する。オイルタンク５と油圧ポンプ６，１６との間の流路には、油圧ポンプ６，１６内にゴミ等が入り込むことを防止するサクションフィルタ２５が配設されている。

アキュムレータ１７は、油圧ポンプ１６から吐出される作動油を蓄圧する。ブレーキバルブ１８は、アキュムレータ１７とブレーキピストン２４との間に配置されている。ブレーキバルブ１８は、ブレーキペダル１４の操作に応じてアキュムレータ１７からブレーキピストン２４に供給される作動油を制御する。具体的には、ブレーキバルブ１８は、ブレーキペダル１４の操作量に応じてアキュムレータ１７からブレーキピストン２４に供給される作動油の流量及び圧力を制御する。

ブレーキバルブ１８は、図２に示されるように、クローズド式のバルブである。ブレーキバルブ１８は、アンロード位置１８ａと中立位置１８ｂと制動位置１８ｃとを切り換える。

アンロード位置１８ａは、オイルタンク５とブレーキピストン２４とを連通させると共に、アキュムレータ１７とブレーキピストン２４とを遮断する位置である。中立位置１８ｂは、アキュムレータ１７及びオイルタンク５とブレーキピストン２４とを遮断する位置である。制動位置１８ｃは、アキュムレータ１７とブレーキピストン２４とを連通させると共に、オイルタンク５とブレーキピストン２４とを遮断する位置である。

ブレーキペダル１４が踏み込み操作されていない状態では、ブレーキバルブ１８はアンロード位置１８ａにある。ブレーキペダル１４が踏み込み操作されると、ブレーキペダル１４の踏み込み量に応じてブレーキバルブ１８がアンロード位置１８ａから中立位置１８ｂまたは制動位置１８ｃに切り換えられる。なお、ブレーキペダル１４の通常の踏み込み操作量では、ブレーキバルブ１８は制動位置１８ｃに切り換えられる。

作動油クーラ１９は、油圧ポンプ１６から吐出される作動油を冷却する。冷却用流路２０は、湿式ブレーキユニット１５を通るようにチャージバルブ２１とオイルタンク５とを接続している。冷却用流路２０は、油圧ポンプ１６からの作動油が作動油クーラ１９に向けて流れると共に、作動油クーラ１９により冷却された作動油が湿式ブレーキユニット１５に向けて流れる流路である。作動油クーラ１９は、冷却用流路２０におけるチャージバルブ２１と湿式ブレーキユニット１５との間に配設されている。作動油クーラ１９により冷却された作動油が湿式ブレーキユニット１５に供給されることで、湿式ブレーキディスク２３が冷却される。湿式ブレーキディスク２３が冷却された後の作動油は、オイルタンク５に戻る。

冷却用流路２０における湿式ブレーキユニット１５とオイルタンク５との間には、リターンフィルタ２６が配設されている。また、作動油クーラ１９とオイルタンク５との間の流路には、リリーフ弁２７が配設されている。冷却用流路２０におけるチャージバルブ２１と作動油クーラ１９との間の部分とオイルタンク５との間の流路には、リリーフ弁２８が配設されている。

チャージバルブ２１は、油圧ポンプ１６と湿式ブレーキユニット１５及びアキュムレータ１７との間に配置されている。チャージバルブ２１は、蓄圧油路２１ａと冷却油路２１ｂとを切り換える切換弁である。蓄圧油路２１ａは、油圧ポンプ１６からアキュムレータ１７への作動油の供給を許容すると共に、油圧ポンプ１６から冷却用流路２０への作動油の供給を遮断する第１油路である。冷却油路２１ｂは、アキュムレータ１７の圧力が予め決められた設定圧以上になると、油圧ポンプ１６から冷却用流路２０への作動油の供給を許容する第２油路である。設定圧は、例えばアキュムレータ１７内の作動油が満杯になるような圧力である。

チャージバルブ２１は、図２に示されるように、ハウジング３０と、このハウジング３０内に配置されたスプール３１とを有している。ハウジング３０には、油圧ポンプ１６と接続されたポンプポート３２と、アキュムレータ１７と接続されたＡＣＣポート３３と、作動油クーラ１９と接続されたクーラポート３４とが設けられている。

ポンプポート３２とクーラポート３４とは、流路３５を介して接続されている。スプール３１は、流路３５に配設されている。流路３５におけるポンプポート３２とスプール３１との間の部分とＡＣＣポート３３とは、流路３６を介して接続されている。流路３６には、ポンプポート３２側からＡＣＣポート３３側への作動油の流れのみを許容するチェック弁３７が配設されている。また、ポンプポート３２とクーラポート３４とは、流路３８を介して接続されている。流路３８には、ポンプポート３２の圧力が過大になると開くリリーフ弁３９が配設されている。

スプール３１は、ＡＣＣポート３３の圧力（アキュムレータ１７の圧力）に応じて開位置と閉位置とを切り換える。スプール３１の一方側には、バネ４０が設けられている。スプール３１の他方側には、パイロット操作部４１が設けられている。パイロット操作部４１とＡＣＣポート３３とは、パイロットライン４２を介して接続されている。パイロットライン４２には、アキュムレータ１７の圧力に相当するパイロット圧が与えられる。

パイロット圧がバネ４０の付勢力以下であるときは、スプール３１は閉位置（図示）にあり、ポンプポート３２からクーラポート３４への作動油の流れが遮断される。このため、油圧ポンプ１６から吐出された作動油は、作動油クーラ１９に供給されずに、アキュムレータ１７のみに供給される。パイロット圧がバネ４０の付勢力に打ち勝つと、スプール３１が閉位置から開位置に切り換わり、ポンプポート３２からクーラポート３４への作動油の流れが許容される。このため、油圧ポンプ１６から吐出された作動油は、アキュムレータ１７及び作動油クーラ１９に供給される。このとき、油圧ポンプ１６からの作動油は、アキュムレータ１７に対して優先して供給される。そして、その作動油の余剰分が作動油クーラ１９に供給される。

以上のようなブレーキシステム１３を備えた油圧システム１において、アキュムレータ１７の圧力が設定値以下であるときは、チャージバルブ２１は蓄圧油路２１ａ（ＡＣＣポート３３側の油路）に切り換えられた状態となっている。このため、油圧ポンプ１６からの作動油は、チャージバルブ２１を通ってアキュムレータ１７に供給されて蓄圧される。

そして、アキュムレータ１７の圧力が設定値よりも高くなると、チャージバルブ２１が蓄圧油路２１ａから冷却油路２１ｂ（クーラポート３４側の油路）に切り換えられる。すると、油圧ポンプ１６からの作動油は、アキュムレータ１７に優先して供給される。そして、アキュムレータ１７への作動油の蓄圧が完了すると、油圧ポンプ１６からの作動油は、チャージバルブ２１を通って作動油クーラ１９に供給される。

ここで、ブレーキペダル１４が操作されると、ブレーキバルブ１８がアンロード位置１８ａから制動位置１８ｃに切り換えられることで、アキュムレータ１７に蓄圧された作動油がブレーキピストン２４に供給され、湿式ブレーキディスク２３により車輪２２が制動する。また、作動油クーラ１９により冷却された作動油が冷却用流路２０を流れて湿式ブレーキユニット１５に供給されることで、湿式ブレーキディスク２３が冷却される。

湿式ブレーキユニット１５が使用されると、アキュムレータ１７に蓄圧された作動油が消費されるため、アキュムレータ１７の圧力が低下する。そして、アキュムレータ１７の圧力が設定値以下になると、チャージバルブ２１が冷却油路２１ｂから蓄圧油路２１ａに切り換えられ、再びアキュムレータ１７に作動油が蓄圧される。

図３は、比較例としての産業車両の油圧システムを示す概略構成図である。図３において、本比較例の油圧システム１００は、上記の油圧ポンプ６、ステアリングシリンダ７、ステアリングバルブ８、リフトシリンダ９、ティルトシリンダ１０及びコントロールバルブ１１と、上記のブレーキペダル１４、湿式ブレーキユニット１５、油圧ポンプ１６及びブレーキバルブ１８と、主オイルタンク１０１とを備えている。ブレーキバルブ１８と主オイルタンク１０１との間の流路には、作動油を冷却する作動油クーラ１０２が配設されている。

また、油圧システム１００は、湿式ブレーキユニット１５を冷却する冷却ユニット１０３を備えている。冷却ユニット１０３は、冷却用オイルタンク１０４と、冷却用油圧ポンプ１０５と、冷却用流路１０６と、作動油クーラ１０７とを有している。

冷却用油圧ポンプ１０５は、冷却用オイルタンク１０４内に貯留された作動油を吸い込んで吐出する。冷却用流路１０６は、湿式ブレーキユニット１５を通るように冷却用油圧ポンプ１０５と冷却用オイルタンク１０４とを接続する。作動油クーラ１０７は、冷却用流路１０６に配設され、冷却用油圧ポンプ１０５から吐出された作動油を冷却する。作動油クーラ１０７により冷却された作動油が湿式ブレーキユニット１５に供給されることで、湿式ブレーキディスク２３が冷却される。

しかしながら、本比較例の油圧システム１００では、専用の冷却用オイルタンク１０４、冷却用油圧ポンプ１０５及び作動油クーラ１０７が必要となる。特に冷却用オイルタンク１０４は、サイズが大きい。このため、油圧システム１００の部品点数及び部品搭載スペースが増大し、結果的にフォークリフトの体格の大型化につながる。

一方、本実施形態では、ブレーキペダル１４が操作されると、ブレーキバルブ１８によって湿式ブレーキユニット１５に作動油が供給され、湿式ブレーキユニット１５が動作する。また、チャージバルブ２１が冷却油路２１ｂに切り換えられると、油圧ポンプ１６からの作動油が冷却用流路２０に供給される。このとき、作動油クーラ１９により冷却された作動油が冷却用流路２０を流れて湿式ブレーキユニット１５に供給されることで、湿式ブレーキユニット１５が冷却される。このようにチャージバルブ２１を備えることにより、専用の冷却用オイルタンク１０４及び冷却用油圧ポンプ１０５が不要となり、オイルタンクが１つのオイルタンク５として共通化されると共に、油圧ポンプの数が必要最小限で済む。また、作動油クーラ１０２も不要となる。これにより、油圧システム１の部品点数及び部品搭載スペースが削減される。その結果、フォークリフト２の体格を小型化することができる。

また、本実施形態では、アキュムレータ１７の圧力が設定圧よりも低いときは、チャージバルブ２１が蓄圧油路２１ａに切り換えられ、油圧ポンプ１６からの作動油がアキュムレータ１７に蓄圧される。アキュムレータ１７の圧力が設定圧以上になると、チャージバルブ２１が冷却油路２１ｂに切り換えられ、アキュムレータ１７への作動油の蓄圧が完了する。また、ブレーキペダル１４が操作されると、ブレーキバルブ１８によってアキュムレータ１７から湿式ブレーキユニット１５に作動油が供給され、湿式ブレーキユニット１５が動作する。このようにアキュムレータ１７を使用するので、油圧ポンプ１６の負荷が低減される。

また、本実施形態では、作動油クーラ１９は、冷却用流路２０におけるチャージバルブ２１と湿式ブレーキユニット１５との間に配設されている。従って、作動油クーラ１９により冷却された直後の作動油が湿式ブレーキユニット１５に供給されるため、湿式ブレーキユニット１５を効率良く冷却することができる。

図４は、本発明の第２実施形態に係る産業車両の油圧システムを示す概略構成図である。図４において、本実施形態の油圧システム１は、ブレーキシステム１３Ａを備えている。ブレーキシステム１３Ａは、上記の第１実施形態におけるチャージバルブ２１に代えて、電磁切換弁５０を備えている。

また、ブレーキシステム１３Ａは、電磁切換弁５０と冷却用流路２０における作動油クーラ１９と湿式ブレーキユニット１５との間の部分とを接続し、作動油クーラ１９を迂回する迂回流路５１を備えている。冷却用流路２０における作動油クーラ１９と迂回流路５１との間には、作動油クーラ１９側から湿式ブレーキユニット１５側への作動油の流れのみを許容するチェック弁５２が配設されている。

電磁切換弁５０は、油圧ポンプ１６と湿式ブレーキユニット１５及びアキュムレータ１７との間に配置されている。電磁切換弁５０は、蓄圧油路５０ａとクーラ経由油路５０ｂとクーラ迂回油路５０ｃとを切り換える３方向の切換弁である。

蓄圧油路５０ａは、油圧ポンプ１６からアキュムレータ１７への作動油の供給を許容すると共に、油圧ポンプ１６から作動油クーラ１９及び迂回流路５１への作動油の供給を遮断する第１油路である。つまり、蓄圧油路５０ａは、油圧ポンプ１６から冷却用流路２０への作動油の供給を遮断する油路である。

クーラ経由油路５０ｂは、油圧ポンプ１６から作動油クーラ１９への作動油の供給を許容すると共に、油圧ポンプ１６からアキュムレータ１７及び迂回流路５１への作動油の供給を遮断する第２油路である。つまり、クーラ経由油路５０ｂは、油圧ポンプ１６から冷却用流路２０への作動油の供給を許容する油路である。

クーラ迂回油路５０ｃは、油圧ポンプ１６から迂回流路５１への作動油の供給を許容すると共に、油圧ポンプ１６からアキュムレータ１７及び作動油クーラ１９への作動油の供給を遮断する第３油路である。

また、ブレーキシステム１３Ａは、温度センサ５３と、圧力センサ５４と、コントローラ５５とを備えている。

温度センサ５３は、オイルタンク５内に貯留された作動油の温度を検出する温度検出部である。温度センサ５３としては、熱電対等が使用される。なお、温度センサ５３は、オイルタンク５と接続された流路を流れる作動油の温度を検出してもよい。圧力センサ５４は、アキュムレータ１７の圧力を検出する圧力検出部である。

コントローラ５５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。コントローラ５５は、温度センサ５３及び圧力センサ５４の検出値に基づいて、電磁切換弁５０を制御する制御部である。

図５は、コントローラ５５により実行される制御処理の手順を示すフローチャートである。図５において、コントローラ５５は、まず温度センサ５３及び圧力センサ５４の検出値を取得する（手順Ｓ１０１）。

続いて、コントローラ５５は、まず温度センサ５３の検出値に基づいて、作動油の温度が予め決められた規定温度以下であるかどうかを判断する（手順Ｓ１０２）。規定温度は、例えば１０℃である。コントローラ５５は、作動油の温度が規定温度以下であると判断したときは、圧力センサ５４の検出値に基づいて、アキュムレータ１７の圧力が予め決められた規定圧以下であるかどうかを判断する（手順Ｓ１０３）。規定圧は、例えばアキュムレータ１７内の作動油が満杯になるような圧力である。

コントローラ５５は、アキュムレータ１７の圧力が規定圧以下であると判断したときは、電磁切換弁５０を蓄圧油路５０ａに切り換えるように制御する（手順Ｓ１０４）。コントローラ５５は、アキュムレータ１７の圧力が規定圧よりも高いと判断したときは、電磁切換弁５０をクーラ迂回油路５０ｃに切り換えるように制御する（手順Ｓ１０５）。

コントローラ５５は、手順Ｓ１０２で作動油の温度が規定温度よりも高いと判断したときは、圧力センサ５４の検出値に基づいて、アキュムレータ１７の圧力が規定圧以下であるかどうかを判断する（手順Ｓ１０６）。ここでの規定圧は、上記の手順Ｓ１０３と同様である。

コントローラ５５は、アキュムレータ１７の圧力が規定圧以下であると判断したときは、電磁切換弁５０を蓄圧油路５０ａに切り換えるように制御する（手順Ｓ１０４）。コントローラ５５は、アキュムレータ１７の圧力が規定圧よりも高いと判断したときは、電磁切換弁５０をクーラ経由油路５０ｂに切り換えるように制御する（手順Ｓ１０７）。

以上のように本実施形態では、アキュムレータ１７の圧力が規定圧以下であるときは、電磁切換弁５０が蓄圧油路５０ａに切り換えられ、油圧ポンプ１６からの作動油がアキュムレータ１７に蓄圧される。アキュムレータ１７の圧力が規定圧よりも高くなると、電磁切換弁５０がクーラ経由油路５０ｂまたはクーラ迂回油路５０ｃに切り換えられ、アキュムレータ１７への作動油の蓄圧が完了する。また、ブレーキペダル１４が操作されると、ブレーキバルブ１８によってアキュムレータ１７から湿式ブレーキユニット１５に作動油が供給され、湿式ブレーキユニット１５が動作する。このようにアキュムレータ１７を使用するので、油圧ポンプ１６の負荷が低減される。

ところで、作動油の動粘度は、図６に示されるように、作動油の温度が低くなるほど高くなる。従って、作動油の低温時には、作動油の動粘度が高くなるため、フォークリフト２のエンストが発生しやすくなったり、リフトシリンダ９及びティルトシリンダ１０による荷役速度が低下しやすくなる。

これに対し本実施形態では、作動油の温度が規定温度以下であると共に、アキュムレータ１７の圧力が規定圧よりも高いときは、電磁切換弁５０がクーラ迂回油路５０ｃに切り換えられる。このため、油圧ポンプ１６からの作動油は、作動油クーラ１９を通過せずに、迂回流路５１を流れて湿式ブレーキユニット１５に供給される。従って、油圧ポンプ１６からの作動油は、作動油クーラ１９により冷却されない。これにより、作動油の低温時には、作動油が早期に温まるようになるため、リフトシリンダ９及びティルトシリンダ１０によって通常の荷役動作の実施が可能となるまでの時間が短縮される。その結果、作業効率を向上させることができる。また、フォークリフト２のエンストを回避することができる。

なお、本実施形態では、３方向の電磁切換弁５０と冷却用流路２０とが作動油クーラ１９を迂回する迂回流路５１を介して接続されているが、特にその形態には限られず、冷却用流路２０に迂回流路５１が接続されていなくてもよい。この場合には、２方向の電磁切換弁を使用してもよい。

図７は、本発明の第３実施形態に係る産業車両の油圧システムを示す概略構成図である。図７において、本実施形態の油圧システム１は、ブレーキシステム１３Ｂを備えている。ブレーキシステム１３Ｂは、上記の第１実施形態におけるチャージバルブ２１に加えて、電磁切換弁６０を備えている。電磁切換弁６０は、チャージバルブ２１と湿式ブレーキユニット１５との間に配置されている。また、ブレーキシステム１３Ｂは、上記の第２実施形態と同様に、作動油クーラ１９を迂回する迂回流路５１と、冷却用流路２０に配設されたチェック弁５２とを備えている。

電磁切換弁６０は、チャージバルブ２１と作動油クーラ１９との間に配置された２方向の切換弁である。電磁切換弁６０は、クーラ経由油路６０ａとクーラ迂回油路６０ｂとを切り換える。

クーラ経由油路６０ａは、油圧ポンプ１６から作動油クーラ１９への作動油の供給を許容すると共に、油圧ポンプ１６から迂回流路５１への作動油の供給を遮断する第３油路である。クーラ迂回油路６０ｂは、油圧ポンプ１６から迂回流路５１への作動油の供給を許容すると共に、油圧ポンプ１６から作動油クーラ１９への作動油の供給を遮断する第４油路である。

また、ブレーキシステム１３Ｂは、上記の温度センサ５３と、コントローラ５５Ａとを備えている。コントローラ５５Ａは、温度センサ５３の検出値に基づいて、電磁切換弁６０を制御する制御部である。

図８は、コントローラ５５Ａにより実行される制御処理の手順を示すフローチャートである。図８において、コントローラ５５Ａは、まず温度センサ５３の検出値を取得する（手順Ｓ１１１）。

続いて、コントローラ５５Ａは、まず温度センサ５３の検出値に基づいて、作動油の温度が規定温度以下であるかどうかを判断する（手順Ｓ１１２）。規定温度は、例えば１０℃である。

コントローラ５５Ａは、作動油の温度が規定温度以下であると判断したときは、電磁切換弁６０をクーラ迂回油路６０ｂに切り換えるように制御する（手順Ｓ１１３）。コントローラ５５Ａは、作動油の温度が規定温度よりも高いと判断したときは、電磁切換弁６０をクーラ経由油路６０ａに切り換えるように制御する（手順Ｓ１１４）。

以上のように本実施形態では、作動油の温度が規定温度以下であるときは、電磁切換弁６０がクーラ迂回油路６０ｂに切り換えられる。このため、油圧ポンプ１６からの作動油は、作動油クーラ１９を通過せずに、迂回流路５１を流れて湿式ブレーキユニット１５に供給される。従って、油圧ポンプ１６からの作動油は、作動油クーラ１９により冷却されない。これにより、作動油の低温時には、作動油が早期に温まるようになるため、リフトシリンダ９及びティルトシリンダ１０によって通常の荷役動作の実施が可能となるまでの時間が短縮される。

なお、本発明は、上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、冷却用流路２０における湿式ブレーキユニット１５よりも上流側（油圧ポンプ１６側）に作動油クーラ１９が配設されているが、作動油クーラの配設位置としては、特にそれには限られず、冷却用流路２０における湿式ブレーキユニット１５とオイルタンク５との間でもよいし、ブレーキバルブ１８とオイルタンク５との間の流路等であってもよい。

また、上記実施形態では、チャージバルブ２１は、油圧ポンプ１６からアキュムレータ１７への作動油の供給を常時許容するように構成されているが、特にその形態には限られない。チャージバルブ２１は、油圧ポンプ１６からアキュムレータ１７への作動油の供給を許容すると共に油圧ポンプ１６から作動油クーラ１９への作動油の供給を遮断する蓄圧油路２１ａと、油圧ポンプ１６から作動油クーラ１９への作動油の供給を許容すると共に油圧ポンプ１６からアキュムレータ１７への作動油の供給を遮断する冷却油路２１ｂとを切り換えてもよい。

また、上記実施形態では、油圧ポンプ１６から吐出される作動油を蓄圧するアキュムレータ１７が備えられており、ブレーキペダル１４が操作されると、ブレーキバルブ１８によってアキュムレータ１７から湿式ブレーキユニット１５に作動油が供給されているが、特にその形態には限られない。例えば、アキュムレータ１７が無い場合には、ブレーキペダル１４が操作されたときに、ブレーキバルブ１８によって油圧ポンプ１６から湿式ブレーキユニット１５に作動油が供給される構成としてもよい。

また、上記実施形態では、油圧ポンプ６，１６がエンジン３により駆動されているが、特にその形態には限られず、油圧ポンプ６，１６が電動モータにより駆動されてもよい。また、使用する油圧ポンプの数としては、１つであってもよい。

また、上記実施形態の油圧システム１は、フォークリフト２に搭載されているが、本発明は、荷役を行う荷役アクチュエータが具備されていれば、フォークリフト以外の産業車両にも適用可能である。

１…油圧システム、２…フォークリフト（産業車両）、６…油圧ポンプ、９…リフトシリンダ（荷役アクチュエータ）、１０…ティルトシリンダ（荷役アクチュエータ）、１４…ブレーキペダル（ブレーキ操作具）、１５…湿式ブレーキユニット（ブレーキユニット）、１６…油圧ポンプ、１７…アキュムレータ、１８…ブレーキバルブ、１９…作動油クーラ、２０…冷却用流路、２１…チャージバルブ（切換弁）、２１ａ…蓄圧油路（第１油路）、２１ｂ…冷却油路（第２油路）、５０…電磁切換弁（切換弁）、５０ａ…蓄圧油路（第１油路）、５０ｂ…クーラ経由油路（第２油路）、５０ｃ…クーラ迂回油路（第３油路）、５１…迂回流路、５３…温度センサ（温度検出部）、５４…圧力センサ（圧力検出部）、５５，５５Ａ…コントローラ（制御部）、６０…電磁切換弁、６０ａ…クーラ経由油路（第３油路）、６０ｂ…クーラ迂回油路（第４油路）。

Claims (6)

1. 作動油により駆動される荷役アクチュエータ及びブレーキユニットを具備した産業車両の油圧システムにおいて、
   前記作動油が貯留されるオイルタンクと、
   前記作動油を前記オイルタンクから吸い上げて前記荷役アクチュエータ及び前記ブレーキユニットに供給する油圧ポンプと、
   前記油圧ポンプから前記荷役アクチュエータに供給される作動油を制御するコントロールバルブと、
   ブレーキ操作具の操作に応じて前記ブレーキユニットに供給される作動油を制御するブレーキバルブと、
   前記作動油を冷却する作動油クーラと、
   前記作動油が前記作動油クーラに向けて流れると共に前記作動油クーラにより冷却された作動油が前記ブレーキユニットに向けて流れる冷却用流路と、
   前記油圧ポンプから前記冷却用流路への作動油の供給を遮断する第１油路と、前記油圧ポンプから前記冷却用流路への作動油の供給を許容する第２油路とを切り換える切換弁とを備える産業車両の油圧システム。
2. 前記油圧ポンプから吐出される作動油を蓄圧するアキュムレータを更に備え、
   前記ブレーキバルブは、前記ブレーキ操作具の操作に応じて前記アキュムレータから前記ブレーキユニットに供給される作動油を制御し、
   前記切換弁は、前記油圧ポンプと前記アキュムレータとの間に配置されており、
   前記第１油路は、前記油圧ポンプから前記アキュムレータへの作動油の供給を許容すると共に前記油圧ポンプから前記冷却用流路への作動油の供給を遮断する油路であり、
   前記第２油路は、前記アキュムレータの圧力が予め決められた設定圧以上になると、前記油圧ポンプから前記冷却用流路への作動油の供給を許容する油路である請求項１記載の産業車両の油圧システム。
3. 前記作動油クーラは、前記冷却用流路における前記切換弁と前記ブレーキユニットとの間に配設されている請求項１または２記載の産業車両の油圧システム。
4. 前記油圧ポンプから吐出される作動油を蓄圧するアキュムレータと、
   前記アキュムレータの圧力を検出する圧力検出部と、
   前記圧力検出部により検出された前記アキュムレータの圧力に基づいて前記切換弁を制御する制御部とを更に備え、
   前記ブレーキバルブは、前記ブレーキ操作具の操作に応じて前記アキュムレータから前記ブレーキユニットに供給される作動油を制御し、
   前記切換弁は、前記油圧ポンプと前記アキュムレータとの間に配置された電磁切換弁であり、
   前記第１油路は、前記油圧ポンプから前記アキュムレータへの作動油の供給を許容すると共に前記油圧ポンプから前記冷却用流路への作動油の供給を遮断する油路であり、
   前記第２油路は、前記油圧ポンプから前記アキュムレータへの作動油の供給を遮断すると共に前記油圧ポンプから前記冷却用流路への作動油の供給を許容する油路であり、
   前記制御部は、前記圧力検出部により検出された前記アキュムレータの圧力が予め決められた規定圧以下であるときは、前記電磁切換弁を前記第１油路に切り換えるように制御し、前記アキュムレータの圧力が前記規定圧よりも高いときは、前記電磁切換弁を前記第２油路に切り換えるように制御する請求項１記載の産業車両の油圧システム。
5. 前記作動油の温度を検出する温度検出部を更に備え、
   前記作動油クーラは、前記冷却用流路における前記電磁切換弁と前記ブレーキユニットとの間に配設されており、
   前記電磁切換弁と前記冷却用流路における前記作動油クーラと前記ブレーキユニットとの間の部分とは、前記作動油クーラを迂回する迂回流路を介して接続されており、
   前記第１油路は、前記油圧ポンプから前記アキュムレータへの作動油の供給を許容すると共に前記油圧ポンプから前記作動油クーラ及び前記迂回流路への作動油の供給を遮断する油路であり、
   前記第２油路は、前記油圧ポンプから前記作動油クーラへの作動油の供給を許容すると共に前記油圧ポンプから前記アキュムレータ及び前記迂回流路への作動油の供給を遮断する油路であり、
   前記電磁切換弁は、前記第１油路と、前記第２油路と、前記油圧ポンプから前記迂回流路への作動油の供給を許容すると共に前記油圧ポンプから前記アキュムレータ及び前記作動油クーラへの作動油の供給を遮断する第３油路とを切り換える弁であり、
   前記制御部は、前記温度検出部により検出された作動油の温度が予め決められた規定温度以下であると共に、前記アキュムレータの圧力が前記規定圧よりも高いときは、前記電磁切換弁を前記第３油路に切り換えるように制御し、前記作動油の温度が前記規定温度よりも高いと共に、前記アキュムレータの圧力が前記規定圧よりも高いときは、前記電磁切換弁を前記第２油路に切り換えるように制御し、前記アキュムレータの圧力が前記規定圧以下であるときは、前記作動油の温度に関わらず前記電磁切換弁を前記第１油路に切り換えるように制御する請求項４記載の産業車両の油圧システム。
6. 前記油圧ポンプから吐出される作動油を蓄圧するアキュムレータと、
   前記切換弁と前記ブレーキユニットとの間に配置された電磁切換弁と、
   前記作動油の温度を検出する温度検出部と、
   前記温度検出部により検出された作動油の温度に基づいて前記電磁切換弁を制御する制御部とを更に備え、
   前記ブレーキバルブは、前記ブレーキ操作具の操作に応じて前記アキュムレータから前記ブレーキユニットに供給される作動油を制御し、
   前記作動油クーラは、前記冷却用流路における前記電磁切換弁と前記ブレーキユニットとの間に配設されており、
   前記電磁切換弁と前記冷却用流路における前記作動油クーラと前記ブレーキユニットとの間の部分とは、前記作動油クーラを迂回する迂回流路を介して接続されており、
   前記第１油路は、前記油圧ポンプから前記アキュムレータへの作動油の供給を許容すると共に前記油圧ポンプから前記冷却用流路への作動油の供給を遮断する油路であり、
   前記第２油路は、前記アキュムレータの圧力が予め決められた設定圧以上になると、前記油圧ポンプから前記冷却用流路への作動油の供給を許容する油路であり、
   前記電磁切換弁は、前記油圧ポンプから前記作動油クーラへの作動油の供給を許容すると共に前記油圧ポンプから前記迂回流路への前記作動油の供給を遮断する第３油路と、前記油圧ポンプから前記迂回流路への作動油の供給を許容すると共に前記油圧ポンプから前記作動油クーラへの前記作動油の供給を遮断する第４油路とを切り換える弁であり、
   前記制御部は、前記温度検出部により検出された作動油の温度が予め決められた規定温度以下であるときは、前記電磁切換弁を前記第４油路に切り換えるように制御し、前記作動油の温度が前記規定温度よりも高いときは、前記電磁切換弁を前記第３油路に切り換えるように制御する請求項１記載の産業車両の油圧システム。

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