JPH07125994A - バッテリ式産業用車両の液圧装置 - Google Patents

バッテリ式産業用車両の液圧装置

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JPH07125994A
JPH07125994A JP27836493A JP27836493A JPH07125994A JP H07125994 A JPH07125994 A JP H07125994A JP 27836493 A JP27836493 A JP 27836493A JP 27836493 A JP27836493 A JP 27836493A JP H07125994 A JPH07125994 A JP H07125994A
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茂 山下
Yutaka Kumagai
豊 熊谷
Sumio Urabe
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Abstract

(57)【要約】 【目的】バッテリ式産業用車両の液圧装置において、動
力回収効率を向上させる。 【構成】液圧ポンプ/モータ2を、第1ポンプ要素2a
と第2ポンプ要素2bとをタンデム結合した構造とし、
ポンプ作動時は両ポンプ要素2a、2bからリフトシリ
ンダ3に油を吐出し、モータ作動時は第1ポンプ要素2
aのみにリフトシリンダ3からの戻り油を流し、第2ポ
ンプ要素2bはアンロードさせるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フォークリフトを始め
とする各種バッテリ式産業用車両に好適に適用可能な液
圧装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、バッテリ式のフォークリフトで
は、荷役操作時に液圧ポンプ/モータを電動機で駆動し
て負荷であるリフトシリンダに圧液を供給しリフトアッ
プ動作を行うが、リフトダウン時には前記リフトシリン
ダから排出される圧液を前記液圧ポンプ/モータに再び
流入させ、その圧液の有するエネルギで逆に電動機を発
電機として機能させてバッテリに動力回収を図る構成が
一般に採用されている。すなわち、バッテリ式のフォー
クリフトではバッテリ消費量を極力抑える必要があり、
そのために、液圧ポンプ/モータはポンプとしてのみな
らずモータとしても有効に機能させられているものであ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の液圧ポンプ/モータには、単体のものが使用され、
ポンプ作動時もモータ作動時も全く同じ容量で稼働して
いるに過ぎない。そのため、リフトアップ時の電動機の
回転数とリフトダウン時の発電機の回転数とが同じスピ
ードであり、動力回収効率が悪いという問題がある。
【0004】本発明は、このような課題に着目してなさ
れたものであって、バッテリによって駆動される各種産
業用車両において、従来よりも動力回収効率に優れた液
圧装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するために、次のような構成を採用したものであ
る。
【0006】すなわち、本発明に係るバッテリ式産業用
車両の液圧装置は、液圧ポンプ/モータをバッテリによ
って作動する電動機で駆動したときに生じるポンプ作用
で負荷に圧液を吐出し、また前記負荷から前記液圧ポン
プ/モータに圧液を戻したときに生じるモータ作用で前
記電動機を発電機として機能させ前記バッテリで動力回
収を図り得るものにおいて、前記液圧ポンプ/モータを
複数のポンプ/モータ要素よりなるタンデム結合構造と
し、ポンプ作用を営むときは全ポンプ/モータ要素から
圧液が吐出するようにし、モータ作用を営むときは一部
のポンプ/モータ要素のみに負荷から圧液が戻り他のポ
ンプ/モータ要素が無負荷状態となるように構成してな
ることを特徴とする。
【0007】
【作用】このような構成のものであれば、ポンプ作用を
営むときは各ポンプ/モータ要素の容量の総和に等しい
圧液が負荷に供給されて有効な負荷駆動スピードが得ら
れるが、逆にモータ作用を営むときは一部のポンプ/モ
ータ要素のみに圧液が流入し他のポンプ/モータ要素が
無負荷状態にされるため、全てのポンプ/モータ要素に
圧液が流入する場合に比べて容量比が減少する分ポンプ
/モータが回転数を上げて圧液の所定呑込み量をさばく
ことになり、その結果、発電機の回転数が上昇して動力
回収の効率が向上することになる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。
【0009】この液圧装置は、図1に示すように、バッ
テリ式フォークリフトに適用されたもので、動力源はバ
ッテリ1にバックアップされた電動機Mであり、この電
動機Mで液圧ポンプ/モータ2を駆動するようになって
いる。液圧ポンプ/モータ2の負荷は、フォークの昇降
駆動を行うリフトシリンダ3と、マストに傾動動作を行
わせるチルトシリンダ4であり、ポンプ作用時にタンク
Tから吸い上げた油をそれらのシリンダ3、4に供給し
得るようになっている。なお、リフトダウン時は、リフ
トシリンダ3の負荷が小さいときは圧液をそのままタン
クTに戻し、負荷が大きいときは前記リフトシリンダ3
からの戻り油を前記ポンプ/モータ2に流して該ポンプ
/モータ2をモータとして作動させ、前記電動機Mを発
電機として機能させてバッテリ1で動力回収を図るよう
にもなっている。
【0010】詳述すれば、前記ポンプ/モータ2は、第
1ポンプ要素2a(容量Q1)と、第2ポンプ要素2b
(容量Q2;Q1>Q2)とを連結したタンデム型のも
のであり、タンクTからフィルタ5を介して吸い上げた
油をそれぞれ分岐して両ポンプ要素2a、2bに導入
し、それらの吐出側において再び合流させるようになっ
ている。その際、第1ポンプ要素2aの吸込側にはチェ
ック弁6が介設されており、この第1ポンプ要素2aが
モータとして作用するときの圧液のタンクTへの流出防
止が図られている。また、第2ポンプ要素2bの吸込側
も前記チェック弁6の入口に接続されているとともに、
その吐出側はチェック弁7を介して前記第1ポンプ要素
2aの吐出側に接続されており、この第2ポンプ要素2
bが付設のアンロード弁8によって無負荷状態にされる
ときに、前記チェック弁7によって第1ポンプ2aから
の吐出油の流入を防止するようにしている。
【0011】このような構成からなるポンプ/モータ2
の吐出油は、それぞれ油圧切換弁9、10を介して前記
リフトシリンダ3およびチルトシリンダ4に供給される
ようになっている。つまり、油圧切換弁9は左行位置
(図4および図5)でリフトアップ、スプリングオフセ
ットされる中立位置(図1)でロック、右行位置(図6
〜図8)でリフトダウンを行う切換機能を有している。
また、油圧切換弁10は右行位置(図7)でチルトダウ
ン、スプリングオフセットされる中立位置(図1、図4
〜図6、図8)でロック、左行位置(図示省略)でチル
トアップを行う切換機能を有している。
【0012】また、電動機Mが動力回収を行うか否か
は、冒頭で述べたようにリフトシリンダ3の負荷の大き
さに応じて決定されるものであるが、その負荷を検知す
るために、リフトシリンダ3の入口圧Pが負荷検知用制
御弁11に入力されている。そして、その入口圧Pがバ
ネ11bによる設定圧以下のときは負荷検知用制御弁1
1が左行位置にあってリフトシリンダ3をタンクTに接
続するが、設定圧以上になるとこの制御弁11が右行位
置に切り替わり、動力回生のためにリフトシリンダ3を
第1ポンプ要素2aの入口に接続するようになってい
る。また、この圧力がアンロード弁8にも入力され、第
2ポンプ要素2bを無負荷にするアンロード位置に切り
替わるようになっている。
【0013】さらに、前記両油圧切換弁9、10の切換
位置と、前記負荷検知用切換弁11の切換位置とは、そ
れぞれ変位センサ9a、10a、11aを通じてコント
ローラ12に入力されている。このコントローラ12
は、動力回生モードか否かによって、またチルト作動中
か否かによって、電動機Mに対する制御の態様を切り換
えるものである。すなわち、図2に示すように、通常モ
ードにおいては、リフトOFF、チルトOFFのときに
電動機MをOFFにし、リフトOFF、チルトONのと
きに電動機MをONにし、リフトアップのときにチルト
のON/OFF状態によらず電動機MをONにする制御
を行うようになっている。また、リフトダウンが行われ
る動力回生モード時は、電動機Mに付帯した回転検出器
mから電動機回転数を検出してコントローラ12に入力
し、電動機Mの回転数を一定に保つ制御を行うようにな
っている。特に、リフト、チルト同時作動時には、電動
機の回転数と電流値とがチルト側の負荷の大きさによっ
て変化するため、図示しない位置で電動機電流をも検出
して該コントローラ12に入力しており、この電動機電
流に基づいて回転数制御の適正化を図っている。以上の
動力回生時の制御ブロックは図3に示されるとおりであ
る。
【0014】次に、本実施例の作動を、図4〜図8を参
照して説明する。
【0015】図4に示すリフトアップ時(負荷が軽い場
合)は、コントローラ12がバッテリ1の電力を電動機
Mに与えて両ポンプ/モータ要素2a、2bを駆動し、
それらのポンプ/モータ要素2a、3aの容量の総和
(Q1+Q2)分の圧油がリフトシリンダ3に供給さ
れ、有効なリフトアップスピードが得られる。このと
き、随時チルト用切換弁10を切り換えてチルトシリン
ダ4を同時作動させることができる。
【0016】図5に示すリフトアップ時(負荷が重い場
合)は、基本的には図4と同様であるが、このとき負荷
検知用制御弁11が切り替わるため、第1ポンプ要素2
aの吸込み側にタンクが並列に接続され、吸込み効率の
増大が図られる。
【0017】図6に示すリフトダウン時(負荷が重い場
合)は、負荷検知用制御弁11が切り替わるため、リフ
トシリンダ3の圧油は第1ポンプ要素2aの入口に導入
される。このとき、コントローラ12が動力回生モード
と判断するとともに、アンロード弁8がアンロード位置
に切り替わる。そのため、戻り油の全てが第1ポンプ要
素2aに供給され、第2ポンプ要素2bは空転する。す
なわち、リフトアップ時に電動機Mが定格回転数N1で
回転して容量(Q1+Q2)で吸い上げた油を、今度は
第1ポンプ要素の容量Q1のみで呑み込むことになるた
め、電動機Mの動力回収時における回転数は、N1×
(Q1+Q2)/Q1にスピードアップされ、両ポンプ
要素2a、2bをモータとして作動させる場合に比べて
動力回収効率が向上することになる。このQ1とQ2の
比を適当に選択することにより、最適制御のポイントが
選定される。なお、第1ポンプ要素2aはチェック弁6
を介してタンクTと連通しているため、キャビテーショ
ンの防止が図られる。
【0018】また、この動力回生時においては、図7に
示すように第1ポンプ要素2aから出た圧油でチルトシ
リンダ4を駆動することも可能である。すなわち、通
常、リフトダウン時にはチルト操作はインチング操作が
主体となるため、動力回収後の余剰エネルギでチルトシ
リンダ4を十分駆動できるものである。但し、このよう
に動力回生時にチルト動作を行うと、電動機Mの回転数
と電動機電流とがチルト側の負荷の大きさによって変化
するため、この電動機電流を検知して動力回収時の電動
機Mの回転数制御を適正化する制御が行われる。
【0019】図8に示すリフトダウン時(負荷が軽い場
合)は、負荷検知用制御弁11は切り替わらないため、
リフトシリンダ3の圧液はそのままタンクTに戻され
る。つまり、このとき動力回収を行っても、十分なエネ
ルギが得られない上に、リフトダウン速度が遅くなりか
えってマイナス要因になるからである。なお、このとき
チルトシリンダ4を作動させたい場合には、電動機Mを
バッテリ駆動することになる。リフトシリンダ3がロッ
ク状態にあり、チルトシリンダ4のみを作動させるとき
も同様である。
【0020】以上詳述したように、本実施例は、バッテ
リ1でポンプ/モータ2を駆動するときは各ポンプ要素
2a、2bの容量の総和(Q1+Q2)に等しい油をリ
フトシリンダ3に供給して有効なリフトアップスピード
を与えるが、逆にバッテリ1で動力回収するときは第1
ポンプ要素2aのみに戻り油を流し第2ポンプ要素2b
を無負荷状態にすることで、従来に比べて電動機Mの回
転数を(Q1+Q2)/Q1倍にアップさせ、優れた動
力回収効率を発揮し得るものとなる。したがって、この
実施例の液圧装置によると、従来に比べてバッテリ寿命
を確実に延命化することが可能になる。
【0021】また、特にこの実施例では、動力回生時に
電動機Mおよびポンプ要素2aを逆転させずに使用する
回路構成を採用しているため、リフト、チルト同時操作
時に電動機Mの極性変換のための電気回路等が必要な
く、操作フィーリングも通常のものと変わらない優れた
特徴を有するものとなる。
【0022】なお、本発明は上述した実施例のみに限定
されるものではない。例えば、手動レバーの代わりに電
磁ソレノイド型を用いてもよいし、また、負荷検知用バ
ルブはリフトシリンダ切換用バルブに組み込むこともで
きる。その他の具体的な構成も、本発明の趣旨を逸脱し
ない範囲で種々変形が可能である。
【0023】
【発明の効果】本発明に係るバッテリ式産業用車両の液
圧装置は、以上説明したように、動力回生時のポンプ/
モータの容量を負荷駆動時に対して小さくすることによ
り、電動機を発電機として機能させるときの回転数を上
昇させ、動力回収効率を改善できる優れた効果が奏され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す油圧回路図。
【図2】同実施例の制御の態様を示す図。
【図3】同実施例のコントローラの作動概要を示すブロ
ック図。
【図4】リフトアップ時であって負荷が軽い場合の作用
説明図。
【図5】リフトアップ時であって負荷が重い場合の作用
説明図。
【図6】リフトダウン時であって負荷が重い場合の作用
説明図。
【図7】リフトダウン時であって負荷が重く且つチルト
同時操作時の作用説明図。
【図8】リフトダウン時であって負荷が軽い場合の作用
説明図。
【符号の説明】
1…バッテリ 2…液圧ポンプ/モータ 2a…ポンプ/モータ要素(第1ポンプ要素) 2b…ポンプ/モータ要素(第2ポンプ要素) 3…負荷(リフトシリンダ) 4…負荷(チルトシリンダ) M…電動機
フロントページの続き (72)発明者 熊谷 豊 大阪府大阪市西区京町堀1丁目15番10号 東洋運搬機株式会社内 (72)発明者 浦部 澄夫 大阪府大阪市西区京町堀1丁目15番10号 東洋運搬機株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液圧ポンプ/モータをバッテリによって作
    動する電動機で駆動したときに生じるポンプ作用で負荷
    に圧液を吐出し、また前記負荷から前記液圧ポンプ/モ
    ータに圧液を戻したときに生じるモータ作用で前記電動
    機を発電機として機能させ前記バッテリで動力回収を図
    り得る液圧装置において、 前記液圧ポンプ/モータを複数のポンプ/モータ要素よ
    りなるタンデム結合構造とし、ポンプ作用を営むときは
    全ポンプ/モータ要素から圧液が吐出するようにし、モ
    ータ作用を営むときは一部のポンプ/モータ要素のみに
    負荷から圧液が戻り他のポンプ/モータ要素が無負荷状
    態となるように構成してなることを特徴とするバッテリ
    式産業用車両の液圧装置。
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