JPH0323197A - 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
装置に関するものである。

［従来の技術］ 荷役用油圧装置のボンブを駆動する電動機を備えたバソ
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わせるものがある。

前記ような回生式油圧装置として、本願出願人は特願平
１−３４６２７号において第５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−４１
の操作方向を検出したリミットスイソチＬＳＩ，ＬＳ２
及び両レバー４０，４１の操作量を検出したボテンショ
メータＰＩＰ２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、油圧ボンプ４２が駆動されて、
オイルタンクＴから回生用逆止弁５１を介して作動油が
吸上げられる．そして、ティルトレバー４ｌ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の上昇操作に基きａ位直に保持
されるリフト用制御弁４４を介して油圧ボンプ４２とリ
フト用管路５２とが連通され、同リフト用管路５２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
記リフト用制御弁４４を経て帰還用管路４６に圧送され
る。

前記帰還用管路４６の下流にはパイロフト方式の切換弁
５３が配設され、戻り油圧がポンプ４２をモータとして
機能させ得る時（戻り油圧がパイロソト設定圧を超えた
時〉はリフト用管路５２よリパイロット管路５４の逆止
弁５５を経て供給されるパイロット圧により切換弁５３
がａ位置に保持される。そして、帰還用管路４６からボ
ンプ４２に供給される戻り油の圧力によりボンプ４２は
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、コン
トローラＣを介してバッテリ５ｏを充電させるようにな
っている。

また、戻り油圧が小さくてボンプ４２をモータとして機
能させ得ない時は、リフト用管路５２からパイロット管
路５４を介して切換弁５３にパイロット圧が働くことは
なく、同切換弁５３はホームポジションであるｂ位直に
保持され、帰還用管路４６からタンクＴ内に戻り油が回
収される。このため、低圧の戻り油によりボンプ４２が
無駄に回転され、これに伴って回転する電動機４９によ
ってバッテリ５０のエネルギーが消費されることを防止
する。

［発明が解決しようとする課題コ ところが、フォークは軽負荷であっても上昇時には、リ
フトシリンダ４５からリフト用管路５２を介してボンプ
４２に大きな負荷が働き、リフト用管路５２内の油圧値
が上昇する。この結果、フォークが最上昇位置にあると
きには、リフト用管路５２内の作動油の圧力が上がり、
パイロソト管路５４内にパイロット圧が発生して切換弁
５３はａ位置に切換えられる。

この切換弁５３のａ位置への切換えと、ｂ位置への切換
えとは同一パイロット圧にてなされるものではなく、第
６図に示すようにヒステリシスをもって行われる。即ち
、ａ位置への切換えはｂ位置への切換えよりも大きなパ
イロット圧を要するものであり、一旦ａ位置に切換わっ
て閉鎖されると、フォークが軽負荷で下降して戻り油が
低圧になった時でも開放されるには時間を要する。この
ため、その間に帰還用管路４６からボンプ４２内に流入
した低圧の戻り油がボンプ４２を回転させる。これによ
り、電動機４９が無駄に回転され、バッテリ５０の消耗
につながることになる。

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、その目的は軽負荷の荷役部材を上昇から下降
に切換えた時、電動機が無駄に回転することを回避して
、バッテリエネルギーの無駄な放出を防止し得るバソテ
リ式産業車両における油圧装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記した目的を達戒するために、荷役部材を
昇降させるリフトシリンダと、前記リフトシリンダを作
動させるために駆動され、リフトシリンダに作動油を供
給するとともに、リフトシリンダが収縮されたとき、所
定値を越えた戻り油の圧力にて回転駆動され、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
油圧ボンブとの間に介装され、位置切換えによりリフト
シリンダを伸縮させるリフト用制御弁と、前記油圧ポン
プに作動連結され、かつバソテリから供給される電力に
て駆動されて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回転されてバ
ッテリの電力回生を行う電動機と、前記戻り油圧が所定
値を超えた時、同戻り油の帰還路を油圧ボンブ側に、ま
た前記戻り油圧が所定値に至らない時、帰還路をドレイ
ン側に切換える帰還路切換手段と、前記リフト用制御弁
がリフトシリンダを収縮させる位置にある時、所定値を
超えた戻り油圧に従う始動力を前記リフト用制御弁から
帰還路切換手段に伝達する始動力伝達手段とを設けたこ
とをその要旨とする。

［作用］ この発明においては、リフト用制御弁がリフトシリンダ
を収縮させる位置にあるとき、所定値を超えた戻り油圧
に従う始動力を始動力伝達手段が前記リフト用制御弁か
ら帰還路切換手段に伝達し、同帰還路切換手段が戻り油
の帰還路を油圧ボンブ側に切換える。

［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
たー実施例を第１〜４図に従って詳述する。

第１図において、油圧ボンプｌ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３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
４に吐出する。前記主管路４にはリフト用制御弁５が配
設され、同リフト用制御弁５はフォークの昇降及び停止
を指示するリフトレバー６の上昇、中立及び下降操作位
置に対応して、ａ，ｂ，ｃの３つの位置に切換可能にな
っている． 前記リフト用制御弁５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６の上昇操
作位置に基くａ位置（第２図）において、主管路４とリ
フト用管路８とを連通させ、油圧ボンブ１からリフトシ
ンダ７のボトム室７ａに作動油を供給させることにより
同リフトシンダ７を伸長させる。

さらに、前記リフト用制御弁５はリフトレバー６の中立
位置に基くｂ位置（第１図）では、リフト用管路８を主
管路４及び帰還用管路９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４を下流側に開放す
るようになっている。

また、前記リフト用制御弁５はリフトレバー６の下降操
作位置に基くＣ位置（第３．４図）において、リフト用
管路８と帰還用管路９とを連通させる。前記帰還用管路
９にはリフトシリンダ７からリフト用制御弁５を経て帰
還する戻り油の通過流量を制限する流量制御弁１０が配
設されている。

前記流量制御弁１０は戻り油の流量を調整し、リフトシ
リンダ７の急激な収縮を防止してフォークを適正な速度
で下降させる。

さらに、前記帰還用管路９には、流量制御弁１０の下流
において迂回管路Ｄが分岐され、この迂回管路Ｄにはａ
，ｂ位直に切換可能な帰還路切換手段としてのパイロッ
ト制御式切換弁１１が設けられている。この切換弁１ｌ
はホームポジションをｂ位置とし、前記迂回管路Ｄを常
には開放している。

また、前記切換弁１１には前記リフト用制御弁５の切換
用ボート５ａから始動力伝達手段としての切換用パイロ
ソト管路１２が接続可能になっており、さらに切換弁１
１には内部圧力の上昇を防止する逃がし穴Ｒが迂回管路
Ｄの切換弁１１の下流側に連通されている．なお、逃が
し穴Ｒはパイロソト管路ｌ２よりも管路内抵抗が大きく
設計されている。

そして、特に第３図に示すように、リフトレバー６の下
降操作に基きリフト用制御弁５がＣ位直に保持され、前
記リフト用管路８の内部圧力がパイロット設定圧を上回
るとき、リフト用管路８よりリフト用制御弁５の下降通
路５ｂから切換用ボ−ト５ａを介してパイロット管路ｌ
２にパイロット流体が流れる。このパイロット流体は切
換弁１ｌ側に流れて切換弁１１のパイロットボートに達
し、その圧力を始動力として切換弁１１をｂ位置からａ
位置に切換える． 即ち、下降されるフォークの負荷に従うリフト用管路８
内の戻り油圧がパイロット設定圧以下のときには、パイ
ロット圧が切換弁１１に働くことはなく、この切換弁１
１はｂ位置（第４図）に保持され、また戻り油圧がパイ
ロフト設定圧を上回ったときには切換弁１１がａ位置（
第３図）に保持されて閉鎖される．そして、この切換弁
ｌｌはａ位置にある時、迂回管路Ｄを閉鎖するため、リ
フトシリンダ７からの戻り油を制御弁ｌＯを介して供給
用管路２の回生用逆止弁３及び油圧ボンブｌ間に帰還さ
せ、供給用管路２内において回生用逆止弁３にてタンク
Ｔへの流通が遮断された戻り油は油圧ボンプｌ内に流入
して同ボンプｌを駆動する． 前記主管路４にはリフト用制御弁５の下流側においてテ
ィルト用制御弁１４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１５の前傾、中立及び後傾操
作位置に対応してテイルト用制御弁１４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１４は位置切換えによりティルト
シリンダｌ６の前室１６ａ及び後室１６ｂに連通する後
傾用管路１７及び前傾用管路１８と、ティルト用管路１
９及びドレイン用管路２０とを選択的に接続させ、ティ
ルトシリンダｌ６の伸縮を行い、フォークを前後傾を行
う．なお、フォークは上昇時及び下降時にティルト動作
を行い、フォーク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戒について
説明する． 前記リフトレバー６の上昇、中立及び下降の操作位置は
りξットスイッチよりなるリフト操作位置センサ２１に
て検出されるとともに、同リフトレバー６の上昇位置及
び下降位置における操作量はボテンショメー夕よりなる
リフト操作量センサ２２にて検出され、その検出信号は
コントローラ２３に出力される．また、ティルトレバ−
１５の前傾、中立及び後傾位置は・りξソトスイソチよ
りなるティルト操作位置センサ２４にて検出されるとと
もに、同レバー１５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夕よりなるティルト操作量センサ
２５にて検出され、各検出信号をコントローラ２３に出
力する． 前記コントローラ２３はバソテリＢの駆動電源を制御し
て誘導電動機２６に電力を供給し、さらに同電動機２６
は油圧ボンプ１に作動連結されている． 前記コントローラ２３はリフト操作量センサ２２及びテ
ィルト操作量センサ２５の各検出値に対する電動機２６
０回転速度を演算する．即ち、リフトレバー６のみが操
作されたときには、リフトレバー６の操作量に対する回
転速度指令値が、ティルトレバ−１５のみが操作された
ときにはティルトレバーｌ５の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データに基いて演算
される．また、同時にリフトレバー６及びティルトレバ
−１５が操作されたときにはコントローラ２３は各操作
量に対する回転数指令値を演算し、これら２つの指令値
の中で大きい方の回転速度指令値を電動機２６の回転数
として設定するようになっている． そして、コントローラ２３は演算された回転速度指令値
に基いていバソテリＢから電動！＠２６に供給される電
力を制御して、前記回転速度指令値に従う回転速度で電
動機２６を駆動して油圧ボンブ１の吐出量を調整する。

即ち、リフトレバー６及びティルトレバ−１５の各操作
量に応じてフォークの昇降速度及びマストの傾動速度を
制御する．さて、前記のように構威した油圧装置の作用
について以下に説明する。

今、第３図に示すように、フォークの重負荷時にリフト
レバー６が下降操作されると、リフトシリンダ７からの
リフト用管路８を介してリフト用制御弁５の下降通路５
ｂ内に流入する戻り油圧はパイロ７｝設定圧を超える。

すると、下降通路５ｂに連通ずる切換用ボート５ａから
パイロット管路１２内を連続的に流されるパイロット流
体の圧力が切換弁１１に伝達され、このパイロ・ノト圧
により切換弁１ｌはａ位直に保持される。このため、戻
り油がボンブ１内に圧送され、リフトレバー６の操作量
に従う回転速度指令値でコントローラ２３が電動機２６
、即ちボンプ１を回転させる。

そして、これに追従して回転する電動機２６が発電機と
して機能し、コントローラ２３を介してバ・７テリＢが
充電される。

また、フォークが無負荷、または軽９Ｌ荷の状態で下降
されると、戻り油圧はパイロット設定圧に達することは
なく、第４図に示すように、ｂ位直にある切換弁１１は
切換えられることはない．このため、低圧の戻り油は大
部分が迂回管路Ｄ内に流入する。なお、この戻り油は切
換弁１１を通過する前に、その流量が制御弁１０にて一
定に制限されてタンクＴ内に回収される。従って、下降
するフォークの速度が一定の値を超えることはなく安定
した下降が行われる。

さらに、フォークが軽負荷で上昇されると、リフト用管
路８内の圧力が最上昇位置において一時的にパイロット
設定圧に相当する値よりも高くなることがある。しかし
、フォークの上昇時において切換弁１１はリフト用管路
８内の圧力とは無関係にｂ位直に保持される。そして、
フォークが最上昇位置から下降操作されると、フォーク
が軽負荷であることから、戻り油の圧力は低くなってお
り、パイロット管路１２内にパイロット流体が発生する
ことはない．従って、切換弁１ｌがｂ位直に保持され、
戻り油はタンクＴ内に回収される。

よって、低圧の戻り油がボンプ１、即ち電動機２６を回
転させることはなく、バッテリエネルギーが無駄に消費
されることが回避される。

また、フォークが軽負荷で最上昇位置にまで上昇され、
リフト用管路８内が昇圧された状態で、フォークが急激
に下降操作されると、この時の衝撃でリフトシリンダ７
内の作動油に踊りが生ずる。

このため、リフト用管路８内の戻り油が一時的にパイロ
ント設定圧を超え、リフト制御弁５の切換用ボー１−５
ａからパイロフト流体がパイロット管路１２内に流れる
が、この単発的なパイロフト流体は逃がし穴Ｒを経て迂
回管路Ｄの制御弁１１の下流に逃がされる。

このため、リフトシリンダ７内に発生した作動油の踊り
に基くリフト用管路８内の一時的な昇圧に従いパイロッ
ト管路１２内に誤って生じたパイロット圧は逃がし穴Ｒ
にて吸収され、切換弁１１がａ位置に切換えられること
はない。よって、低圧の戻り油は迂回管路Ｄからタンク
Ｔに回収され、ボンブ１内に流入することが確実に回避
される．従って、低圧の戻り油によってボンプ１が回転
され、電ｖＪ機２６が不要の回転を行ってバッテリＢを
消耗させることはない。

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、 ■誘導電動機２６に代えて直流電動機を採用したり、 ■フォークリフト以外にも産業車両をはしめとする各種
エンジン車両に応用する、 等、発明の趣旨から逸脱しない限りにおいて任意の変更
は無論可能である． ［効果］ 以上詳述したように、この発明よれば、軽負荷の荷役部
材を上昇から下降に切換えた時、電動機が無駄に回転す
ることを回避して、バッテリエネルギーの無駄な放出を
防止し得るという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明におけるフォークリフトの油圧的及び
電気的構戒を示す回路図、第２図はフォーク上昇時にお
ける油圧的及び電気的構戒を示す回路図、第３図及び第
４図はフォークの重負荷及び軽負荷下降時における油圧
的及び電気的構戒を示す回路図、第５図は従来例におけ
る油圧的及び電気的構戒を示す回路図、第６図は切換弁
の開閉圧力を示す線図である。 油圧ボンプ１、リフト用制御弁５、リフトシリンダ７、
帰還路切換手段としての切換弁１１、始動力伝達手段と
してのパイロット管路１２、誘導電動機２６、バッテリ
Ｂ．

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、荷役部材を昇降させるリフトシリンダと、前記リフ
   トシリンダを作動させるために駆動され、リフトシリン
   ダに作動油を供給するとともに、リフトシリンダが収縮
   されたとき、所定値を越えた戻り油の圧力にて回転駆動
   され、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、位
   置切換えによりリフトシリンダを伸縮させるリフト用制
   御弁と、 前記油圧ポンプに作動連結され、かつバッテリから供給
   される電力にて駆動されて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
   回転されてバッテリの電力回生を行う電動機と、 前記戻り油圧が所定値を超えた時、同戻り油の帰還路を
   油圧ポンプ側に、また前記戻り油圧が所定値に至らない
   時、帰還路をドレイン側に切換える帰還路切換手段と、 前記リフト用制御弁がリフトシリンダを収縮させる位置
   にあるとき、所定値を超えた戻り油圧に従う始動力を前
   記リフト用制御弁から帰還路切換手段に伝達する始動力
   伝達手段と を設けてなるバッテリ式産業車両における油圧装置。