JPH06305699A - 荷役車両の油圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無駄な電動機の回転を少なくして省エネルギ
ー化を図り、しかもリリーフ弁で設定されたリリーフ圧
力を超えないよう管路内の圧力を制御して作動油の発熱
をも防止し得る荷役車両の油圧装置を提供すること。 【構成】 油圧シリンダ１と、油圧ポンプ７に連結され
た電動機８を回転駆動し得るスイッチング部１１と、油
圧管路内の圧力を検知しうる圧力センサ６と、この圧力
センサ６の油圧信号を入力とする制御部１０とからな
り、該制御部１１は、油圧管路内の圧力がリリーフ弁５
のリリーフ設定圧力を超えない目標圧力になるようチョ
ッパ導通率を決定し、このチョッパ導通率に見合ったゲ
ート信号を前記スイッチング部１１に出力することと
し、油圧管路内の圧力は、常にリリーフ圧よりも小さい
目標圧力に保たれ、無駄な管路内の圧力上昇が防止され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、荷役車両の油圧装置に
係り、より詳しくは、省エネルギー化等を図り得る油圧
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、油圧シリンダの出力を利用して種
々の荷役作業を行う荷役車両、例えばバッテリ式のフォ
ークリフト等においては、一般に、図５に示すごとく、
荷役レバー３が操作されると、該荷役レバー３の傾動動
作を荷役スイッチ４が検知し、一定の電圧でコントロー
ラ２０が油圧ポンプ７に連結された電動機８を回転駆動
する。

【０００３】然して、負荷Ｗを持ち上げている際、油圧
シリンダ１のピストンロッド１Ａがストロークエンドに
達した後も、荷役レバー３を操作し続けていると、管路
１２、１３内の圧力が上昇し油圧機器の損傷や管路の破
裂などが生じることから、管路１２には、通常リリーフ
弁５が挿入接続されている。かかるリリーフ弁５は、管
路１２内の圧力が、所定のリリーフ設定圧力を超える
と、管路１２とドレイン管路１４とを連通し、作動油を
タンクＴへと戻し、圧力の上昇を防止している。

【０００４】又、ピストンロッド１Ａを上昇させようと
荷役レバー３を上昇側に傾動すると、負荷Ｗが落下しな
いよう、先ず、荷役スイッチ４がオンとなり、電動機が
回転し、しかる後、管路１２と管路１３とを機械的にコ
ントロール弁２が開通するように構成されている。逆に
言うと、ピストンロッド１Ａの上昇中、荷役レバー３を
中立位置に戻す際も、負荷Ｗが落下しないよう、先ず、
管路１２と管路１３とを機械的にコントロール弁２が遮
断し、しかる後、荷役レバー３に連係する荷役スイッチ
４がオフとなって電動機８が停止する。このように、電
動機８が回転しているにも拘らず、コントロール弁２が
閉じている場合には、管路１２内の圧力は上昇し、前記
同様リリーフ弁５が開通してしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の構成では、次のような問題がある。即ち、本来、
ピストンロッド１Ａがストロークエンドに達した後で
も、荷役レバー３を操作していると一定の電圧で電動機
が回転駆動されるため、不必要に管路１２、１３内の圧
力上昇を招き、エネルギーの損失となる。

【０００６】又、前述のごとく、荷役操作中の状態か
ら、荷役レバー３を中立位置に戻す度に、上記と同様の
問題を生じる。

【０００７】さらに又、微小にピストンロッド１Ａを上
昇させたい際には、荷役レバー３を寸動動作してコント
ロール弁２の流路面積を絞ることにより行われるが、コ
ントロール弁２の上流側（即ち、油圧ポンプ側）の管路
１２内の圧力は上昇するため、コントロール弁２の流路
を通過する作動油の流速が増大し、結果としてピストン
ロッド１Ａの微調整動作は困難であるという問題があ
る。

【０００８】しかも、作動油がリリーフ弁５を通過する
際には、機械損失及び減圧損失により発熱し、作動油の
粘性特性を変化させるという問題もある。

【０００９】本発明は、かかる実状に鑑み案出なされた
もので、その目的は、無駄な電動機の回転を少なくして
省エネルギー化を図り、しかもリリーフ弁で設定された
リリーフ圧力を超えないよう管路内の圧力を制御して作
動油の発熱をも防止し得る荷役車両の油圧装置を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、荷役作業を行
い得る荷役具を移動させる油圧シリンダと、油圧ポンプ
に連結された電動機と、前記電動機を回転駆動し得るス
イッチング部と、油圧管路内の圧力を検知しうる圧力セ
ンサと、該圧力センサの油圧信号を入力とする制御部と
からなり、該制御部は、油圧管路内の圧力がリリーフ弁
のリリーフ設定圧力を超えない目標圧力になるようチョ
ッパ導通率を決定し、このチョッパ導通率に見合ったゲ
ート信号を前記スイッチング部に出力してなる荷役車両
の油圧装置である。

【００１１】

【作用】本発明によれば、リリーフ弁５のリリーフ設定
圧力（以下、単に「リリーフ圧」という）よりも低圧の
任意の基準圧力を目標圧力とし、荷役レバー３が操作さ
れた際には、油圧回路内の圧力を当該目標圧力に等しく
なるよう油圧ポンプ７に連結されている電動機８をサー
ボコントロールする。

【００１２】これにより、油圧回路内の圧力は、前記目
標圧力に保たれ、リリーフ圧を超えることがなく、無駄
な管路内の圧力上昇を防止でき、省エネルギーを達成し
得る。しかも、作動油がリリーフ弁を通過しないため、
油温の上昇をも防止しうる。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例について、以下、図面を参
照しつつ説明する。図１には、本発明の概念図を示し、
負荷Ｗを上下動する油圧シリンダ１は、管路１３と、コ
ントロール弁２と、管路１２とを経て油圧ポンプ７と接
続されている。

【００１４】油圧ポンプ７には、駆動源として電動機８
が連結されており、本例では、電動機８は直流直巻電動
機である。又、電動機８には、その回転数を検出しうる
エンコーダ等からなる回転数検出器９が設けられてい
る。

【００１５】管路１２には、この管路１２内の圧力を検
知しうる圧力センサ６が挿入接続されるとともに、リリ
ーフ弁５が接続されている。リリーフ弁５は管路１２の
圧力が予め設定したリリーフ圧を超えると、管路１２と
管路１４との通路を開通し、作動油をタンクＴへ戻す周
知のものである。

【００１６】コントロール弁２は、通常はバネにより中
立位置を保っているが、操作レバー３をオペレータが操
作することにより作動油を油圧シリンダ１へと送出し、
又油圧シリンダ１から排出させることができる。又、本
例では油圧シリンダ１へ作動油を供給する動作、即ちコ
ントロール弁２をポートＡに切り換える操作レバー３の
動作を検知しうる荷役スイッチ４が設けられている。

【００１７】該荷役スイッチ４の検知信号、前記回転数
検出器９の回転数信号及び圧力センサ６の圧力信号は、
制御部１０へ夫々入力されている。制御部１０は、演算
部及び記憶部（共に図示せず）とから構成されており、
前記各入力信号に基づき、予め定められた手順に従って
所定のチョッパ導通率を決定し、このチョッパ導通率に
見合ったゲート信号を、トランジスタ等から構成される
スイッチング部１１へと出力し、前記電動機８が回転駆
動される。

【００１８】以上のように構成された本発明の処理手順
につき、図２に示したフローチャートに基づき説明する
と、先ず、回転数検出器９から、電動機８の回転数を読
み込み（Ｓ１）、これを二階微分して電動機８の実際の
角加速度を計算する（Ｓ２）。

【００１９】次に、荷役スイッチ４がオンの状態にある
か、即ち現在、オペレータによって、操作レバー３が操
作されているかを判断し（Ｓ３）、判断が否定的であれ
ば、チョッパ導通率を全ＯＦＦとし（Ｓ７）、これを前
記スイッチング部１１へと出力する（Ｓ６）。

【００２０】又、荷役スイッチ４がオンの状態であれ
ば、圧力センサ６より管路１２内の圧力を入力し（Ｓ
４）、前記ステップ２で求めた電動機８の実際の角加速
度と、管路１２内の圧力とによりチョッパ導通率を次の
ように決定し、このチョッパ導通率に見合ったゲート信
号をスイッチング部１１へ出力する（Ｓ５、Ｓ６）。

【００２１】前記制御部１０には、予め図３、図４に示
すような関係が記憶されている。先ず、図３に示すグラ
フは、縦軸に電動機８の目標角加速度を、横軸には管路
１２内の圧力を目盛りにとっている。ここで、横軸上の
値である「ＰS 」はリリーフ弁５のリリーフ圧、「Ｐ1
」は、管路１２内の目標圧力を夫々示しており、この
目標圧力「Ｐ1 」は、前記リリーフ圧よりも低圧で、か
つ油圧シリンダ１の最大負荷を荷役しうる範囲で任意に
設定できるものである。

【００２２】又、目標角加速度は管路１２内の圧力が低
いほど大きく、前記目標圧力「Ｐ1」で、ゼロとなり、
これを超えてリリーフ圧までの範囲はマイナスの角加速
度となる。

【００２３】さらに、図４に示すグラフは、縦軸にチョ
ッパ導通率の変化量を、横軸には目標角加速度と、電動
機８の回転数から実際に計算した角加速度との偏差を目
盛りとしている。又、このグラフは、上記偏差が大とな
ると、現在のチョッパ導通率の変化量も大きくなる。
尚、偏差がゼロであれば、チョッパ導通率の変化量がゼ
ロであるためチョッパ導通率は現状を維持し、変化しな
い。

【００２４】以上の夫々のグラフを基に、先ず、現在の
管路１２内の圧力から、電動機８の目標角加速度を算出
する。次に、この目標角加速度と、実際に計算で求めた
角加速度との偏差を演算し、この偏差に応じたチョッパ
導通率の変化量を求め、この変化量を現状のチョッパ導
通率に加え、最終のチョッパ導通率とし、このチョッパ
導通率に見合ったゲート信号をスイッチング部１１へと
出力する（Ｓ６）。

【００２５】従って、偏差が大きければ、チョッパ導通
率の変化量も大きくなり、偏差がゼロであれば、上述の
ごとくチョッパ導通率は現状を維持し、変化しないこと
となる。

【００２６】以上詳述したが、本発明は、上記実施例に
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲内において種々変形できることは言うまでもない。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用した結果、
油圧管路内の圧力は、常にリリーフ圧よりも小さい目標
圧力に保たれるよう制御されるため、リリーフ圧を超え
ることがなく、無駄な管路内の圧力上昇を防止でき、省
エネルギーを達成し得る。特に、ピストンロッドがスト
ロークエンドに達した後に、荷役操作レバーを操作して
いるような場合や、荷役操作中の状態から、荷役操作レ
バーを中立に戻すような場合でも、管路内の圧力が一定
に保たれる結果、従来のように不必要に管路内の圧力上
昇を招いてリリーフ弁を開通させることがない。

【００２８】又、微小にピストンロッドを上昇させたい
際に、荷役操作レバーを寸動動作してコントロール弁の
流路面積を絞っても、コントロール弁の上流側の管路内
の圧力が上昇することを防止できるから、コントロール
弁の流路を通過する作動油の流速が増大せず、ピストン
ロッドの微調整を容易にし得る

【００２９】さらに又、作動油がリリーフ弁を通過しな
いため、機械損失及び減圧損失によって作動油が発熱す
ることを防止し、作動油の粘性特性を変化させるという
問題も解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す概念図である。

【図２】本発明の一実施例を示すフローチャートであ
る。

【図３】管路内圧力と目標角加速度との関係を示すグラ
フである。

【図４】目標角加速度と実際の角加速度との偏差と、チ
ョッパ導通率の変化量との関係を示すグラフである。

【図５】従来の技術を説明するための概念図である。

【符号の説明】

１ 油圧シリンダ ２ コントロール弁 ３ 操作レバー ４ 荷役スイッチ ５ リリーフ弁 ６ 圧力センサ ７ 油圧ポンプ ８ 電動機 ９ 回転数検出器 １０ 制御部 １１ スイッチング部 １２ 管路 １３ 管路 １４ ドレイン管路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷役作業を行い得る荷役具を移動させる
   油圧シリンダと、油圧ポンプに連結された電動機と、前
   記電動機を回転駆動し得るスイッチング部と、油圧管路
   内の圧力を検知しうる圧力センサと、該圧力センサの油
   圧信号を入力とする制御部とからなり、該制御部は、油
   圧管路内の圧力がリリーフ弁のリリーフ設定圧力を超え
   ない目標圧力になるようチョッパ導通率を決定し、この
   チョッパ導通率に見合ったゲート信号を前記スイッチン
   グ部に出力してなる荷役車両の油圧装置。