JPH02193899A - 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電力回生用油圧
機構に関するものである。

［従来の技術］ 荷役用油圧装置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、リフトレバーの
操作方向に従ってフォークが昇降され、さらに各操作方
向における操作量に基き昇降速度が決定される。

前記ような油圧装置として、本願出願人は特願昭６３−
１７４４０５号において第９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リミットスイッチＬＳ１．ＬＳ２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を介して油圧ポンプ４２を回転駆動し、オイ
ルタンクから作動油が吸上げられる。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に作動油が供給されて
これが伸縮され、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が上昇操作されると、この操作
量に基く回転数でコントローラＣが電動機４９を駆動制
御して、油圧ポンプ４２を回転させる。そして、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がその回転数に応
じた流量の作動油をリフトシリンダ４５に供給し、この
流量に従う速度でフォークが上昇される。

さらに、リフトレバー４０が下降操作されると、この操
作量に暴く回転数でコントローラＣが電動機４９を駆動
制御し、これによりポンプ４２が回転駆動されてフォー
クが下降されるようになっている。

［発明が解決しようとする課Ｈ］ 前記フォークリフトの荷役操作時において、フォークの
昇降は極めて頻繁に行われるものであり、作業の迅速化
を図るうえでリフトレバー４０を最大操作することによ
り、フォークは最高速で昇降されることが多い。ところ
が、前記フォークはリフトレバーの昇降速度はリフトレ
バーの操作量により一義的に決定されるものであり、作
業状況や作業環境を鑑みて適宜に変更し得るものではな
い。

従って、この発明の目的は作業状況等を考慮したうえで
、荷役部材の昇降速度を変更することが可能なバッテリ
式産業車両における油圧回路を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この発明は上記した目的を達成するために、荷役部材の
昇降を制御するリフトシリンダと、前記リフトシリンダ
を伸縮させるために駆動されて、同シリンダ内の作動油
を切換制御弁の位置に従って増減させる油圧ポンプと、
油圧ポンプを回転させる電動機と、前記荷役部材の上昇
又は下降時に操作され、その操作量に対応させて荷役部
材の−り昇又は下降速度の変更を指示する速度指示手段
と、前記速度指示手段の操作量を検出する操作量検出手
段と、前記操作量検出手段の検出結果に基いて電動機の
回転速度を演算する演算手段と、前記演算手段の演算結
果に基いて電動機を駆動制御する駆動制御手段とからな
るバッテリ式産業車両における油圧装置において、前記
速度指示手段の操作量に対する電動機の回転速度データ
を複数種類記憶する記憶手段と、前記電動機の複数種類
の回転速度データのうちの１種類を選択する選択手段と
、前記選択手段の選択に基いて記憶手段から１種類の電
動機の回転速度データを選択し、同データに基いて前記
演算手段を演算動作させる演算制御手段とを設けたこと
をその要旨とする。

１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、選
択手段の操作に従って、記憶手段が記憶する速度指示手
段の操作量に応じた電動機の複数種類の回転速度データ
から１種類の回転速度データが選択され、この選択され
た回転速度データに基いて演算制御手段が演算手段に電
動機の回転数を演算させる。

［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
た第１の実施例を第１〜８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、荷役部材としてのフォークＦの駆動
用油圧回路Ｈ内の主管路３に吐出する。前記主管路３に
は切換制御弁としてのリフト用制御弁４が配設され、同
リフト用制御弁４はフォークＦの昇降を指示する速度指
示手段としてのリフトレバー５の上昇、中立及び下降操
作位置に対応して、ａ、ｂ、ｃの３位置に切換可能にな
っている。なお、第１図ではフォークＦを図示するもの
の、第２図以降では油圧回路における配管状態の図示化
の簡略化、明確化に鑑みこれを省略する。

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、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Ｆ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
作位置に基く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Ｆの負荷にてリフトシリンダ７から供給用管路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、供給用管路２内において回生用逆止弁２ａ
にてタンクＴへの流通が遮断された戻り油は油圧ポンプ
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５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、フォークＦのその時の高さに保持するとともに、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Ｆ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
位置に切換駆動されるようになっている。

前記ティルト用制御弁９はその位置切換によりティルト
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。

即ち、ティルト用制御弁９はティルトレバー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１
２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る。これにより、油圧ポ
ンプ１からティルトシリンダ１４の前室１４ａ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に流出させ、前記ティルトシリンダ１４を収縮
させることによりフォークＦ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０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Ｆを
前１頃させる。

さらに、前記ティルトレバー１０の中立位置に暴きティ
ルト用制御弁９は５位置（第３図）に保持されて、前傾
用及び後傾用管路１３．１２をティルト用管路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Ｆ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が上昇位置に操作され、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３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、またティルトシンダ１４はａ、Ｃいずれ
かの位置（図面では３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に連通されて伸縮される
。

従って、フォークＦは上昇しながらティルト動作を行う
。

また、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が前後傾いずれかの位置（例えば前傾）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１
とが連通され、フォークＦの負荷によりリフトシリンダ
７か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ニ４はａ、Ｃいずれかの位置（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に連通されることによりリフトシリン
ダ７からのポンプ１を経て流入する戻り油によってティ
ルトシリンダ１４が伸縮される。

従って、フォークＦは上昇時と同様に下降しながらもテ
ィルト動作を行い、フォークＦのリフト及びティルトの
同時操作を行うことができるようになっている。

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。

前記リフトレバー５の上昇、中立及び下降の操作位置は
リミットスイッチよりなるリフト操作位置センサ１６に
て検出されるとともに、同リフトレバー５の上昇位置及
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
操作量検出手段としてのリフト操作量センサ１７にて検
出され、その検出信号は演算手段、記憶手段、駆動制御
手段、比較手段及び速度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
１０の前傾位置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、各検出信号がコントローラ２０に入力される。

コントローラ２０はバッテリ２４の駆動電源を制御して
誘導電動機２１に電力を供給させる。この電動機２１０
回転速度はロータリーエンコーダよりなる回転速度検出
手段としての回転数センサ２３にて検出され、この検出
信号が前記コントローラ２０に入力される。選択指令手
段としてのモード切換器２５は高速用、中速用、低速用
の３つのスイッチ２６ａ、２６ｂ、２６ｃを備え、これ
らスイッチ２６ａ、２６ｂ、２６ｃの選択操作に基く信
号がコントローラ２０に入力される。

前記コントローラ２０は切換器２５の各スイッチ２６ａ
〜２６ｃが選択操作されると、予め定められたプログラ
ムデータに従いリフト操作量センサ１７の検出値に対す
る電動機２１の回転速度を演算する。即ち、切換器２５
の高速用、中速用及び低速用スイッチ２６ａ〜２６ｃの
いずれかが操作され、リフトレバー５のみが操作された
ときには、第７図に示すようにスイッチ２６ａ〜２６ｃ
毎に設定したレバー操作量に対応する回転速度指令値を
演算する。

より詳細には、前記高速用スイッチ２６ａが操作され、
リフトレバー５が上昇又は下降方向に操作されると、コ
ントローラ２０゛が演算する回転速度指令値はレバー操
作量の増加とともに急激に増加し、リフトレバー５が最
大操作位置に操作されるたときにコントローラ２０は電
動機２１を高速にて駆動するための最高回転速度指令値
Ｘを演算する。

また、低速用スイッチ２６ｃが操作され、リフトレバー
５が上昇又は下降方向に操作されると、回転速度指令値
はレバー操作量の増加に伴い緩やかな増加を示し、リフ
トレバー５が最大操作位置に達すると、電動機２１を低
速で回転するための最高回転速度指令４ＩＩＺがコント
ローラ２０により演算される。

さらに、中速用スイッチ２６ｂが操作され、がつリフト
レバー５が上昇又は下降方向に操作された時には、コン
トローラ２０が演算する回転速度指令値はレバー操作量
の増加に伴い上記２例のほぼ中間の速度で増加し、リフ
トレバー５が最大操作位置に操作された時、コントロー
ラ２０が演算するの最高回転速度指令値Ｙは前記した２
つの最高回転速度指令値Ｘ、Ｚの間の速度で電動機２・
１を回転駆動する値とな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、その時の回転速度指令値に従う回転速度で電
動機２１を駆動して油圧ボンプ１の吐出量を調整する。

即ち、リフトレノ〈−５の各操作量に応じてフォークＦ
の昇降速度を制御する。

また、切換器２５のスイッチ２６８〜２６ｃの操作が行
われず、リフトレバー５が単独操作されたときには、コ
ントローラ２０は予め定められたプログラムデータに従
ってリフトレバー５の操作量に基く電動機２１の回転速
度指令値を演算し、これにより回転速度制御を行う、さ
らには、ティルトレバー１０の単独操作時には、切換器
２５のスイッチ２６２〜２６ｃの操作の有無に拘束され
ることなく、コントローラ２０は予め定められたプログ
ラムに従いティルトレバー１０の操作量に基く電動機２
１の回転速度制御を行う。

そして、コントローラ２０の回転制御は切換器２５のス
イッチ２６ａ〜２６ｃとともに、リフトレバー５が下降
操作されたとき、操作されたスイッチ２６３〜２６ｃ及
びその時のリフト操作量に基（回転速度指令値が回転数
センサ２３の検出値に従って求めた実際の電動機２１の
回転速度（即ち、油圧ポンプ１の回転速度）を上回るか
否かを判断する。そして、回転速度指令値に基く回転速
度を上回る実際の回転速度で電動機２１が稼動している
ことを判断すると、コントローラ２０はリフトシリンダ
７からの戻り油により油圧モータとして働くポンプ１に
て駆動される電動機２１の回生電力によりバッテリ２４
の充電を行わせるとともに、同時に生ずる制動力により
電動機２１の回転速度を回転速度指令値に近づける。ま
た、例えば戻り油の圧力が大き過ぎて回生では速度制御
が困難な場合にはコントローラ２０は逆相制動をかけて
電動機２１の回転制御を行う。

加えて、前記切換器２５のスイッチ２６ａ〜２６Ｃが選
択操作され、かつティルトレバー１０とリフトレバー５
が同時操作されている場合には、コントローラ２０は選
択されたスイッチ２６ａ〜２６ｃにおけるリフトレバー
５の操作量に対する回転速度指令値を演算する。そして
、コントローラ２０はその設定された回転速度指令値と
なるように前記電動ｅ１２１を回転制御する。

さて、上記のように構成した油圧装置において、モード
切換器２５の高速用スイッチ２６ａが操作された場合の
作用について以下に説明する。

第３図に示すように、リフトレバー５の単独下降操作時
には、コントローラ２０は選択した高速用スイッチ２６
ａのモードにおけるリフトレバー５の操作量に暴く回転
速度指令値に従って電動機２１を介してポンプｌを回転
駆動する。そして、フォークＦの軽負荷時に、戻り油圧
に基くポンプ１の回転数がリフトレバー５の操作量に基
く電動機２１の回転数よりも小さいと、リフトレバー５
の操作量に従って回転するポンプ１が、リフトシリンダ
７から低圧の戻り油を積極的に導出させ、シリンダ７の
収縮、即ちフォークＦの下降を選択した高速用スイッチ
２６ａのモードにおけるリフトレバー５の操作量に対応
する速度で行わせる。

また、フォークＦの重負荷時に、リフトレバー５が単独
下降操作され、リフトシリンダ７からの高圧の戻り油に
よるポンプ１の回転速度が高速用スイッチ２６ａのモー
ドにおけるレバー操作量に基く回転速度指令値を上回っ
た場合には、ポンプｌにて駆動されて発電機として機能
する電動機２１によりバッテリ２４の充電を行う。この
とき、ポンプ１はレバー操作量及び戻り油の圧力にて駆
動されて、その回転速度がその時の回転速度指令値を上
回ろうとすると、電動機２１に制動を加えることにより
ポンプ１の回転速度、即ちフォークＦの下降速度は回転
速度指令値に対応する速度を越えることはない。

また、第６図に示す状態においてリフトレバー５が下降
操作され、ティルトレバーＩＯが前後備いずれかの位置
（例えば前傾）に操作された場合、コントローラ２０は
リフトレバー５の操作量を優先し、同リフトレバー５の
操作量に暴く回転速度指令値となるように電動機２１の
回転速度を制御する。そして、指令値より実際の回転速
度が大きいとき（即ちフォークＦが重負荷のとき）には
、発電機として機能する電動機２１によりバッテリ２４
の充電、即ち回生をを行わせて、速度制御を行う、また
、回生では速度制御が不充分な場合には、コントローラ
２０は逆相制動をかけて電動機２１の回転速度を回転速
度指令値に近い値に制御する。従って、電動機２１の回
転速度が最高回転速度指令値Ｘ内に規制され、ポンプ１
の回転速度、即ちフォークＦの下降速度は高速用スイッ
チ２６ａの選択操作にて指定されたレバー操作量に対す
る速度に制御される。

また、切換器２５のスイッチ２６ａ〜２６ｃが選択操作
され、かつリフトレバー５が単独で上昇操作されたとき
には、操作されたスイッチ２６ａ〜２６ｃに対応させて
レバー操作量に暴く回転速度指令値がコントローラ２０
にて演算される。そして、この回転速度指令値に従って
コントローラ２０が電動機２１を介してポンプ１を駆動
し、リフトシリンダ７内にリフトレバー５の操作量に従
う流量の作動油を供給する。これにより、リフトレバー
５の操作量に基く速度でフォークＦが上昇される。

さらに、第２図に示すように、リフトレバー５の上昇操
作時にティルトレバー１０が前後傾操作されたとき、コ
ントローラ２０はリフトレバー５の操作を優先し、同リ
フトレバー５の操作量に基く回転速度指令値にて前記同
様に電動機２１を駆動側＜Ｈする。

上記した実施例では切換器２５の３つのスイッチ２６ａ
〜２６ｃの選択的操作により、リフトレバー５の操作量
に対する電動機２１の回転速度、即ちフォークＦの昇降
速度を変更することができる。よって、作業環境、作業
の種類等に応じて各スィッチ２６ａ〜２６ｃ操作毎にフ
ォークＦの昇降速度が異なるように調整できる。

なお、この発明は上記した実施例に限定されるものでは
なく、例えば ■第８図に示すように、リフトレバー５の操作量の増加
に従って最高回転速度指令値Ｚ、Ｙ、Ｘを設定し、これ
らを切換器２５のスイッチ２６Ｃ２２６ｂ、２６ａの操
作によって選択するようにしたり、 ■フォークＦの上昇時、又は下降時のみ切換器２５のス
イッチ２６ａ〜２６ｃの操作により速度変更調整を行う
ようにしたり、 ■切換器２５のスイッチの個数を２個又は３個以上にし
、これに対応して電動機２１の回転速度指令値の数を設
定したり、 ■誘導電動機２１に替えて直流電動機を採用する等、 発明の趣旨から逸脱しない限りにおいて任意の変更は無
給可能である。

［効果］ 以上詳述したように、この発明によれば、作業状況等を
考慮したうえで、荷役部材の昇降速度を変更することが
可能であ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図はフォークの
下降時における油圧的及び電気的構成を示す回路図、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図は切換器のスイ
ッチの選択操作に基いてリフトレバー操作量に対する電
動機の回転速度を制御するマツプを示す線図、第８図は
マツプの割引を示す線図、第９図は従来例を示す油圧的
及び電気的回路図である。 油圧ポンプ１、切換制御弁としてのリフト用制御弁４、
速度指令手段としてのりフトレバ−５、リフトシリンダ
７、操作量検出手段としてのリフト操作センサ１６、演
算手段、駆動制御手段、記憶手段、演算制御手段として
コントローラ２０、誘導電動機２１、選択手段として切
換器２５、荷役部材としてのフォークＦ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、荷役部材の昇降を制御するリフトシリンダと、 前記リフトシリンダを伸縮させるために駆動されて、同
   シリンダ内の作動油を切換制御弁の位置に従って増減さ
   せる油圧ポンプと、 油圧ポンプを回転させる電動機と、 前記荷役部材の上昇又は下降時に操作され、その操作量
   に対応させて荷役部材の上昇又は下降速度の変更を指示
   する速度指示手段と、 前記速度指示手段の操作量を検出する操作量検出手段と
   、 前記操作量検出手段の検出結果に基いて電動機の回転速
   度を演算する演算手段と、 前記演算手段の演算結果に基いて電動機を駆動制御する
   駆動制御手段と からなるバッテリ式産業車両における油圧装置において
   、 前記速度指示手段の操作量に対する電動機の回転速度デ
   ータを複数種類記憶する記憶手段と、前記電動機の複数
   種類の回転速度データのうちの１種類を選択する選択手
   段と、 前記選択手段の選択に基いて記憶手段から１種類の電動
   機の回転速度データを選択し、同データに基いて前記演
   算手段を演算動作させる演算制御手段と を設けてなるバッテリ式産業車両における油圧装置。