JPH02169500A - バッテリ式産業車両における油圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はバッテリ式産業車両における油圧装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 荷役用油圧装置のポンプを駆動する電ＩＪＪ機を備えた
バッテリ駆動式産業車両、例えばバッテリフォークリフ
トにおいては、リフトシリンダからの戻り油によりモー
タとして機能する油圧ポンプを使用し、電動機を発電機
として作用させてバッテリの回生を行うものがある。

前記ような回生式油圧装置として、本願出願人は特願昭
６３−１７４４０５号において第８図に示すものを提案
している。即ち、リフトレバー４０及びティルトレバー
４１の操作方向を検出したりミソトスインチＬＳＩ、Ｌ
Ｓ２及び両レバー４０．４１の操作量を検出したポテン
ショメータＰＩ、Ｐ２の信号に基いてコントローラＣが
誘導電動機４９を回転駆動して、油圧ポンプ４２が駆動
される。そして、ティルトレバー４１の操作に基きティ
ルト用制御弁４７が切換制御されて、ティルトシリンダ
４８が伸縮され、フォークのティルト動作が行われる。

また、リフトレバー４０の上昇操作に基きａ位置に保持
されるリフト用制御弁４４を介して油圧ポンプ４２から
リフトシリンダ４５に作動油が供給され、フォークが上
昇される。さらに、リフトレバー４０の下降操作に基き
、リフト用制御弁４４がＣ位置に切換えられると、フォ
ークの負荷によりリフトシリンダ４５からの戻り油が前
記制御弁４４を経て帰還管路４６に圧送され、タンク側
への通路が逆止弁５１にて封鎖されているためポンプ４
２側に流れる。

前記リフトレバー４０の下降操作をリミットスイッチＬ
ＳＩが検出したとき、コントローラＣはリミットスイッ
チＬＳＩの検出値に基いて回生制動モードを実行する。

そして、前記戻り油が帰還管路４６から油圧ポンプ４２
内に流入すると、同油圧ポンプ４２は同戻り油の油圧に
より油圧モータとして機能して電動機４９を回生駆動す
る。これにより、電動機４９は発電機として機能して、
パンテリ５０を充電させるようになっている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、前記リフトシリンダ４５から油圧ポンプ４２
に流れる戻り油の油圧値はフォークの負荷によって決定
される。そして、フォークの積載重量が小さく、軽負荷
にて下降されるときには、戻り油の油圧も所定値を下回
り、油圧ポンプ４２を油圧モータとして駆動するに充分
ではない。このため、フォークが下降するにも拘わらず
、電動［４９の回転数が所定値を下回ると電動Ｊａ４９
は回生を行わなわず、バッテリ５０の充電が不可能とな
り、省エネルギー効果が発揮されない。

また、軽１！を荷状態にあるフォークが下降されるとき
、戻り油の量が少なく油圧ポンプ４２は緩慢に回転する
。このため、リフトシリンダ４５から油圧ポンプ４２に
移動する戻り油の速度が遅く、これに伴いリフトシリン
ダ４５が緩慢に収縮するところからフォークの迅速な下
降が望めず、作業効率が低下する。

この発明は上記した問題点を解消するためになされたも
のであり、その目的はフォークが軽負荷にて下降して電
動機が回生動作不能なとき、同電動機の回転を停止させ
ることによりエネルギーの節約を可能にするとともに、
所望の際には電動機をカ行運転させて、軽負荷のフォー
クの迅速な下降を実現することができるバッテリ式産業
車両における動力回生機能を備えた油圧装置を提供する
ことにある。

［問題点を解決するための手段コ この発明は上記した目的を達成するために、荷役部材の
上昇を伸長動作にて行わせるとともに、同荷役部材の下
降時の負荷により収縮動作を行うリフトシリンダと、前
記リフトシリンダを作動させるために駆動されて、同シ
リンダを伸長させるために圧油を供給すると共に、同シ
リンダが収縮されたとき戻り油により荷役部材の負荷に
応じた回転数で駆動され、所定値を越える回転数に基く
出力により油圧モータとして機能する油圧ポンプと、前
記リフトシリンダと油圧ポンプとの間に介装され、両者
間の作動油の流れを制御するリフト用制御弁と、バッテ
リから供給される電力にて駆動され、前記油圧ポンプを
回転させるとともに、油圧モータとして機能する油圧ポ
ンプによりバッテリの電力回生を行う電動機とからなる
バッテリ式産業車両における油圧装置であって、前記荷
役部材の軽負荷における下降によりリフトシリンダが収
縮する時に、油圧ポンプの出力値を検出する検出手段と
、前記検出手段の検出結果に基いて、油圧ポンプの出力
と設定値と比較判断する判断手段と、前記判断手段の判
断結果に従ってバッテリから電動機への駆動電力の供給
を制御する制御手段と、前記判断結果に従う制御を無効
にし、電動機への駆動電力の供給を強制的に指示する強
制供給指示手段とを設けたことをその要旨とする。

し作用］ この発明は上記した解決手段を採用したことにより、荷
役部材が軽負荷にて下降するとき、油圧ポンプの出力値
が検出手段により検出され、この検出結果に基いて判断
手段により油圧ポンプが油圧モータとして機能し得ない
ことが判断されると、停止制御手段によりバッテリから
電動機に駆動電力を供給することが停止される。このと
き、強制供給指示手段の操作により停止制御手段の停止
制御が無効にされ２、同停止制御手段は電動機に駆動電
力を供給開始することを指示する。

［実施例］ 以下、この発明をバッテリ式フォークリフトに具体化し
た一実施例を第１〜７図に従って詳述する。

第１図において、油圧ポンプ１はオイルタンクＴ内に貯
留された作動油を供給用管路２の回生用逆止弁２ａを介
して吸上げたのち、フォーク駆動用油圧回路Ｈ内の主管
路３に吐出する。また、前記主管路３にはリフト用制御
弁４が配設され、同リフト用制御弁４はフォークの昇降
を指示するリフトレバー５の上昇、中立及び下降操作位
置に対応して、ａ、ｂ、（の３位置に切換可能になって
いる。

前記リフト用制御弁４は位置切換えによりリフトシリン
ダ７のボトム室７ａ内の作動油の量を制御して同シリン
ダ７を伸縮させるものであり、前記リフトレバー５の上
昇操作位置に基く３位置（第２図）において、主管路３
とリフト用管路６とを連通させ、油圧ポンプ１からリフ
トレバー７のボトム室７ａに作動油を供給させることに
より同すフトシンダ７を伸長させてフォークを上昇させ
る。

また、前記リフト用制御弁４はリフトレバー５の下降操
作位置に基（Ｃ位置（第３，６図）において、リフト用
管路６と帰還用管路８とを連通させ、下降されるフォー
クの負荷にてリフトシリンダ７からリフト用管路６を介
して供給用管路２の回生用逆止弁２ａ及び油圧ポンプ１
間に戻り油を帰還させる。そして、この戻り油はオイル
タンクＴへの流通が回生用逆止弁２ａにて遮断され、油
圧ポンプ１内に流入してこれを駆動するようになってい
る。

さらに、リフト用制御弁４はリフトレバーの中立位置に
基く５位置（第４図）では、リフト用管路６を主管路３
及び帰還用管路８から遮断し、リフトシリンダ７内の作
動油の流量の変動を防止して、これを収縮させることな
く保持するとともに、主管路３を下流側に開放する。

前記主管路３にはリフト用制御弁４の下流側においてテ
ィルト用制御弁９が配設され、フォークの前後傾動作を
指示するティルトレバー１０の前傾、中立及び後傾操作
位置に対応してティルト用制御弁９がａ、ｂ、ｃの３位
置に切換えられるようになっている。

前記ティルト州側４２１１弁９はその位置切換えにより
ティルトシリンダ１４の前室１４ａ及び後室１４ｂの油
量を制御して同シリンダ１４を収縮させるものであり、
ティルトレバー１０の後傾位置に基く３位置（第２．５
図）において後傾用管路１２をティルト用管路１１に、
前傾用管路１３をドレイン用管路１５にそれぞれ連通さ
せ、油圧ポンプ１からティルトシリンダ１４の前室１４
ａに作動油を供給させるとともに、後室１４ｂ内の作動
油をオイルタンクＴに排出させ、ティルトシリンダ１４
を収縮させてフォークの後傾を行う。

また、前記ティルト用制御弁９はティルトレバー１０の
前傾操作に基く５位置（第４図）において後傾用管路１
２をドレイン用管路１５に、前傾用管路１３をティルト
用管路１１にそれぞれ連通させ、油圧ポンプ１からティ
ルトシリンダ１４の後室１４ｂに作動油を供給させると
ともに、前室１４ａ内の作動油をオイルタンクＴに排出
させ、ティルトシリンダ１４を伸長させてフォークを前
（頃させる。

さらに、ティルト用制御弁９はティルトレバー１０の中
立位置に基きｂ位置（第３図）に保持されて、前傾用及
び後頭用管路１３．１２をそれぞれティルト用管路１１
及びドレンイン用管路１５のいずれからも遮断させ、テ
ィルトシリンダ１４内の油量を変動させることなく、フ
ォークをその時の傾斜状態に保持するとともに、主管路
３をオイルタンクＴに連通させる。

また、前記リフトレバー５が上界位置に操作され、かつ
ティルトレバー１０が前後傾いずれかの位置（例えば後
傾）に操作されると、第２図に示すようにａ位置にある
リフト用制御弁４を介してリフトシリンダ７とポンプ１
とが連通され、またティルトシリンダト４はａ、ｃいず
れかの位置（図面ではａ位置）にあるティルト用制御弁
９を介してポンプｌ及びタンクＴに連通されて伸縮され
る。従って、フォークは上昇しながらティルト動作を行
う。

さらに、前記リフトレバー５が下降操作され、かつティ
ルトレバー１０が前後傾いずれがの位置（例えむλ前傾
位置）に操作されたときには、第６図に示すようにＣ位
置にあるリフト用制御弁４を介してリフトシリンダ７と
ポンプｌとが連通されて、フォークの負荷に従ってリフ
トシリンダ７がら流入する戻り油がポンプ１内に流入す
る。そして、前記ティルトシンダ１４はａ、ｃいずれが
の位置（図面ではＣ位置）にあるティルト用制御弁９を
介してポンプ１及びタンクＴに連通されるため、リフト
シリンダ７からのポンプ１を経て流入する戻り油により
ティルトシリンダ１４が伸縮される。

従って、フォークは上昇時と同様に下降しながらもティ
ルト動作を行うことができ、フォークのリフト及びティ
ルトの同時操作が可能になっている。

さて、上記した油圧回路を駆動する電気的構成について
説明する。

、油圧検出手段としてのリフト側圧カスイノチ８ａは帰
還用管路８内の油圧値を検出し、ディル１−側圧力スイ
ソチｌｌａはティルト用管路１１内の圧力を検出して、
これら管路８，１１内の圧力の高低に従ってハイレベル
（Ｈ）＆びローレベル（Ｌ）信号を判断手段としての判
別器２２に対して出力する。即ち、リフト側圧力スイッ
チ８ａは帰還用管路８内を通過する戻り油の圧力がポン
プ１を油圧モータとして機能させ得る値以上のときＨ信
号を、またティルト側圧力スイッチｌｌａはフォークの
ティルト操作のためティルトシリンダ１４に圧送される
作動油の圧力を検知してＨ信号を出力する。

この判別器２２は第７図に示すように、再圧力スイッチ
３ａ、ｌｌａからの信号が入力される第１のＯＲ回路２
２ａと、同第１のＯＲ回路２２ａからの信号及び手動式
の強制供給指示手段としての下降速度調整スイッチ２５
からの信号が入力される第２のＯＲ回路２２ｂとから構
成されている。

前記速度調整スイッチ２５はフォークの軽負荷時にこれ
を迅速に下降させるために操作されるものであり、操作
時に１１信号を、非操作時にはＬ信号を第２のＯＲ回路
２２ｂに出力する。そして、この第２のＯＲ回路２２ｂ
は第１のＯＲ回路２２ａ及び速度調整スイッチ２５から
入力されるＨ信号またはＬ信号に基く信号をコントロー
ラ２０に出力する。

前記判別器２２からＨ信号が人力されると、コントロー
ラ２０はバッテリ２４の電力にて電動機２１を駆動して
、同電動機２１に接続された油圧ポンプ１を回転させる
。そして、判別器２２からＬ（ｉ号が入力されると、コ
ントローラ２０はバッテリ２４から電動機２１への電力
供給を停止させる。

前記リフトレバー５の上昇、中立及び下降の操作位置は
りミントスイッチよりなるリフト操作位Ｔセンサ１６に
て検出されるとともに、同リフトレバー５の上昇及び下
降位置における操作量はポテンショメータよりなるリフ
ト操作量センサ１７にて検出され、その各検出信号は停
止制御手段としてのコントローラ２０に入力される。ま
た、ティルトレバー１０の前傾、中立及び後傾位置はリ
ミットスイッチよりなるティルト操作位置センサ１８に
て検出されるとともに、同レバーｌｏの前傾及び後傾位
置における操作量はポテンショメータよりなるティルト
操作量センサ１９にて検出され、その各検出信号はコン
トローラ２０に入力される。

コントローラ２０はリフト操作位置センサ１６からの検
出信号によりリフトレバー５が上昇操作されると、電動
機２１にてポンプ１を駆動すべく電動機２１を駆動制御
する。また、コントローラ２０はティルト操作位置セン
サ１８からの検出信号によりティルトレバー１０が前傾
又は後傾操作されると電動機２１にてポンプ１を駆動す
べく電動機２１を駆動制御する。

前記コントローラ２０はリフト操作量センサ１７及びテ
ィルト操作量センサ１９の各検出値に対する電動機２１
の回転速度を演算する。即ち、リフトレバー５のみ操作
されたときには、リフトレバー５の操作量に対する回転
速度指令値が、ティルトレバー１０のみが操作された時
にはティルトレバー操作量に対する回転速度指令値が予
め定められたプログラムに基いて演算される。

また、同時に両レバー５．１０が操作されたときには、
コントローラ２０はそれぞれ各操作量に対する回転速度
指令値が演算され、その２つの指令値の中で大きい回転
速度指令値を電動機２１の回転速度指令値とするように
なっている。そして、コントローラ２０は演算された回
転速度指令値に基いてバッテリ２４から電動機２１に供
給される電力を制御して前記回転指令値に従う回転数で
電動機２工を駆動して油圧ボンブエの吐出量を調整する
。即ち、リフトレバー５及びティルトレバー１０の各操
作量に応じてフォークの昇降速度及び傾動速度を制御す
る。

また、フォークが重負荷でリフトレバー５が下降操作さ
れ、ティルトレバー１０が傾動操作されていないとき、
帰還用管路８内には高圧の戻り油が流れ、かつティルト
用管路１１内には作動油が導入されない。このため、リ
フト側圧力スイッチ８ａからのＨ信号、ティルト側圧力
スイッチｌｌａからのし信号を入力した判別器２２の第
１のＯＲ回路２２ａは第２のＯＲ回路２２ｂにＨ信号を
出力する。よって、速度調整スイッチ２５からのＨ信号
又はＬ信号のいずれであっても、即ち同速度調整スイッ
チ２５の操作の有無に拘わらず、コントローラ２０には
Ｉ（信号が出力され、コントローラ２０は電動機２１の
回転速度をバッテリ２４から同電動機２１に対しリフト
レバー５の操作量、即ち回転速度指令に基く回転速度に
すべく電力を供給させる。

このとき、リフトレバー５の操作量に基く電動機２１の
回転速度より戻り油の圧力に基くポンプ１０回転速度の
方が大きいときにはポンプ１はモータとして、電動機２
１は発電機として機能してコントローラ２０を介してバ
ッテリ２４が充電される。

また、これとは逆にティルトレバー１０の非操作時に、
無負荷、軽負荷状態でフォークを下降させるべくリフト
レバー５を下降操作すると、リフトシリンダ７からポン
プ１に送られる戻り油の流量が少なくなり、リフト側圧
力スイッチ８ａからＬ信号が出力される。また、ティル
トレバー１０が非操作状態にあるところから、ティルト
側圧力スイッチｌｌａからもＬ信号が出力され、これに
伴って判別器２２の第１のＯＲ回路２２ａがらし信号が
出力される。このとき速度調整スイッチ２５を非操作状
態のままに保持すると、Ｌ信号を出力し、操作されると
、第２のＯＲ回路２２ｂはコントローラ２０にＬ信号を
出力する。これに従って、コントローラ２０はバッテリ
２４がら電動機２１への電力供給を遮断させる。従って
、電動機２１が無用に回転駆動されることなく、ハツチ
ＩＪ　２４の電力が消費されることが回避され、エネル
ギーの節約が有効に行われる。

なお、上記の場合にはリフトシリンダ７からポンプ１へ
と流れる戻り油の油圧は低く、これに裁きポンプ１の回
転数は低いものとなる。このため、リフトシリンダ７か
ら導出される戻り油の速度は遅く、これに従ってリフト
シリンダ７が緩慢に収縮し、フォークの下降速度は遅い
ものとなる。この時、作業効率等に鑑みてフォークの下
降速度を上げたい時には、速度調整スイッチ２５を手動
操作する。すると、同スイッチ２５からのＨ信号が出力
され、そのＨ信号が第２のＯＲ回路２２ｂを介してコン
トローラ２０に出力される。そして、このＨ信号に基い
てコントローラ２０はバッテリ２４から電動機２１に電
力を供給させる。このため、バッテリ２４から供給され
る電力により、リフトレバー５の操作量に従って電動機
２１を介してポンプ１が回転駆動されて、リフト用管路
６及び帰還用管路８を介してリフトシリンダ７内から戻
り油が導出され、フォークの迅速な下降が実現される。

また、フォークの重負荷時にリフトレバー５を下降操作
し、かつティルトレバー１０を傾動操作すると、帰還用
及びティルト用両管路８，１１内の高圧に基き側圧力ス
イッチ８ａ、ｌｌａから判別器２２の第１のＯＲ回路２
２ａに１−１信号が出力される。従って、速度調節スイ
ッチ２５の操作、非操作に関係なく第２のＯＲ回路２２
ｂが出力するＨ信号によりコントローラ２０はバッテリ
２４の電源を電動機２１に接続させる。

このとき、ティルトレバー１０の操作量に基く電動機２
１の回転速度より戻り油の圧力に基くポンプ１の回転速
度の方が大きいときにはポンプ１はモータとして、電動
機２１は発を機として機能してコントローラ２０を介し
てバッテリ２４が充電される。そして、戻り油はポンプ
１からティルトシリンダ１４内に圧送されてフォークの
傾動を行わせる。従って、フォークの重負荷下降時にお
いてはリフトシリンダ７からの戻り油はバッテリ２４の
充電に使用された後に、フォークのティルト動作に用い
られることとなり、作動油が有効に利用される。

なお、この実施例においては誘導電動機２１を使用した
が、これに代わって各種電動モータを使用することも可
能である。

［効果］ 以上詳述したように、この発明よれば、フォークが軽負
荷時における下降の際、電ＩＪＩ機が回生動作不能なと
き、同誘導電動機の回転を停止させることによりエネル
ギーの節約が可能となり、さらには必要に応じて迅速に
下降させることができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例におけるフォークリフ
トの油圧的及び電気的構成を示す回路図、第２図はフォ
ーク上昇時における油圧的及び電気的構成を示す回路図
、第３図はフォークが下降する際に、方向切換弁の位置
を示す油圧的及び電気的回路図、第４図はフォークの前
傾時における油圧的及び電気的構成を示す回路図、第５
図はフォークの後傾時における油圧的及び電気的構成を
示す回路図、第６図はフォーク下降時にして前傾時にお
ける回路図、第７図は判別器を示す電気回路図、第８図
は従来例を示す回路図である。 油圧ポンプ１、リフト用制御弁４、検出手段としてのリ
フト側圧力スイッチ８ａ、リフトシリンダ７、停止制御
手段としてコントローラ２ｏ、誘導電動機２１、判断手
段としての判別器２２、バッテリ２４、強制供給指示手
段としての下降速度調整スイッチ２５゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、荷役部材の上昇を伸長動作にて行わせるとともに、
   同荷役部材の下降時の負荷により収縮動作を行うリフト
   シリンダと、 前記リフトシリンダを作動させるために駆動されて、同
   シリンダを伸長させるために圧油を供給すると共に、同
   シリンダが収縮されたとき戻り油により荷役部材の負荷
   に応じた回転数で駆動され、所定値を越える回転数に基
   く出力により油圧モータとして機能する油圧ポンプと、 前記リフトシリンダと油圧ポンプとの間に介装され、両
   者間の作動油の流れを制御するリフト用制御弁と、 バッテリから供給される電力にて駆動され、前記油圧ポ
   ンプを回転させるとともに、油圧モータとして機能する
   油圧ポンプによりバッテリの電力回生を行う電動機と からなるバッテリ式産業車両における油圧装置であって
   、 前記荷役部材の軽負荷における下降によりリフトシリン
   ダが収縮する時に、油圧ポンプの出力値を検出する検出
   手段と、 前記検出手段の検出結果に基いて、油圧ポンプの出力と
   設定値と比較判断する判断手段と、前記判断手段の判断
   結果に従ってバッテリから電動機への駆動電力の供給を
   制御する制御手段と、前記判断結果に従う制御を無効に
   し、電動機への駆動電力の供給を強制的に指示する強制
   供給指示手段と を設けてなるバッテリ式産業車両における油圧装置。