JPH11165995A - バッテリ式産業車両における油圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽負荷時での下降速度を確保するとともに、
所定の負荷以上では回生電力を得ることを可能にする。 【解決手段】 リフトシリンダ２のボトム室2a内の圧油
は、リフト用制御弁４と作動油タンク６とを連通する戻
り管路10及び戻り管路10から分岐された迂回路13の少な
くとも一方と、両管路10，13の合流点に設けられた流量
制御弁15とを経て作動油タンク６に戻る。油圧モータ11
を所定圧力以上の圧油が通過すると、油圧モータ11が作
動されるとともに発電機12が駆動されて、バッテリＥに
電力が回生される。流量制御弁15の作用により、油圧モ
ータ11の流量が優先されるとともに、迂回路13の圧力の
変化に対応して油圧モータ通過流量と迂回路流量との和
が一定となるように流量制御が行われる。ボトム室2a内
の圧油の圧力が低い場合は油圧モータ11の流量が少なく
なり、圧力が高い場合は油圧モータ11の流量が多くな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はバッテリ式産業車両
の油圧装置に係り、詳しくはリフトシリンダの戻り管路
に配設された油圧モータで発電機を駆動してバッテリ電
源の電力回生を行うバッテリ式産業車両の油圧装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】バッテリを電源としたフォークリフト等
のバッテリー式産業車両においては、荷役部材を昇降作
動させるリフトシリンダからの戻り油により駆動される
油圧モータを使用して発電機を駆動し、バッテリの回生
を行わせるものがある（例えば、特開昭５５−５６９９
９号公報）。この装置では図２８に示すように、フォー
クリフトのリフトシリンダ１０１のボトム室１０１ａ
が、リフトシリンダ管路１０２及びリフト制御弁１０３
及び圧油供給管路１０４を介してオイルタンク１０５に
接続されている。圧油供給管路１０４の途中に油圧ポン
プ１０６が設けられている。また、リフト制御弁１０３
はリターン管路１０７を介してオイルタンク１０５に接
続され、操作レバー１０８の操作によりリフトシリンダ
管路１０２を圧油供給管路１０４及びリターン管路１０
７の一方と連通させる状態あるいは両管路１０４，１０
７と連通不能な状態に切り換えられる。リターン管路１
０７の途中には油圧モータ１０９が設けられ、油圧モー
タ１０９に発電機１１０が連結されている。

【０００３】操作レバー１０８の操作によりリフト制御
弁１０３が下降位置、即ちリフトシリンダ管路１０２と
リターン管路１０７とが連通する状態に保持されると、
ボトム室１０１ａ内の圧油が油圧モータ１０９に供給さ
れる。そして、油圧モータ１０９に連結された発電機１
１０が駆動され、発電された電力が図示しないバッテリ
に回生される。また、圧力検出装置１１１をリフト制御
弁１０３と油圧モータ１０９との間に配設し、圧力に応
じた界磁制御を行うことにより、フォーク１１２の下降
速度を安定させるとともに、回生効果を向上させること
が開示されている。具体的には発電機１１０の界磁巻線
に直列に可変抵抗器を接続し、戻り油の圧力に応じて可
変抵抗器の設定値を変更するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】フォークリフト等の産
業車両では、フォーク等の荷役部材（荷役用アタッチメ
ント）の下降速度を荷の有無及び荷の重量の違いに依ら
ず所定速度にすることが要求されている。前記従来装置
では荷が比較的重く、ボトム室１０１ａ内の作動油の圧
力が大きな場合は、荷役部材の下降速度を所定速度にす
ることはできる。しかし、荷が比較的軽い場合や荷の無
い場合（軽負荷時）には、所定の下降速度を確保するこ
とが難しい。なぜならば、従来装置ではボトム室１０１
ａからの戻り油は全て油圧モータ１０９を経てオイルタ
ンク１０５に戻る構成のため、発電機１１０の起動トル
クを最小あるいはたとえ０にしても、油圧モータ１０９
の抵抗により下降速度は遅くなる。

【０００５】また、戻り油の圧力に応じて可変抵抗器の
設定値を変更する界磁制御では、バッテリの放電状態に
よって同じ油圧であっても回生電力の変動が生じ、下降
速度を安定させることができない。

【０００６】本発明は前記の問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的は軽負荷時での下降速度を確保で
きるとともに、所定の負荷以上では回生電力を得ること
ができるバッ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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、荷役部材を昇降させる
ためのリフトシリンダと、バッテリ電源と、前記バッテ
リ電源により駆動されるモータにより駆動されて前記リ
フトシリンダに作動油を供給する油圧ポンプと、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、前記リフト用制御弁と作動油タンクとを連通しリフ
ト用制御弁の下降操作時に前記リフトシリンダのボトム
室内の圧油を前記作動油タンクに還流する戻り管路とを
備えたバッテリ式産業車両における油圧装置において、
前記戻り管路に配設された油圧モータと、前記油圧モー
タにより駆動されてバッテリ電源の電力回生を行う発電
機と、前記戻り管路から油圧モータの上流側において分
岐されるとともに、途中に流量制御弁を備えた迂回路と
を設け、前記流量制御弁の流量特性を、前記油圧モータ
の流量と流量制御弁の流量との和が軽負荷時での前記荷
役部材の目標下降速度相当の流量となるようにした。

【０００８】請求項２に記載の発明では、前記発電機に
他励磁式発電機を使用するとともに、該発電機の界磁制
御を行う制御手段を設け、制御手段は戻り油が全て油圧
モータを通過する状態では発電機の回転数が前記目標下
降速度相当の所定回転数となるように界磁制御を行うよ
うにした。

【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記迂回路を前記油圧モータより下
流側で戻り管路と合流させ、合流箇所より下流側に重負
荷時の電源遮断状態において設定流量が前記目標下降速
度相当量に設定された第２の流量制御弁を設けた。

【００１０】請求項４に記載の発明では、荷役部材を昇
降させるためのリフトシリンダと、バッテリ電源と、前
記バッテリ電源により駆動されるモータにより駆動され
て前記リフトシリンダに作動油を供給する油圧ポンプ
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、前記リフト用制御弁と作動油タンクとを
連通しリフト用制御弁の下降操作時に前記リフトシリン
ダのボトム室内の圧油を前記作動油タンクに還流する戻
り管路とを備えたバッテリ式産業車両における油圧装置
において、前記戻り管路に配設された油圧モータと、前
記油圧モータにより駆動されてバッテリ電源の電力回生
を行う発電機と、前記戻り管路から油圧モータの上流側
において分岐されるとともに油圧モータの下流側で合流
する迂回路とを設け、前記戻り管路及び迂回路の合流点
に、油圧モータの流量を優先させるとともに前記迂回路
の圧力の変化に対応して前記油圧モータ通過流量と迂回
路流量との和が一定となるように流量制御を行う流量制
御弁を設けた。

【００１１】請求項５に記載の発明では、請求項４に記
載の発明において、前記流量制御弁は、前記迂回路内の
作動油の圧力又は前記油圧モータの下流側圧力と、付勢
手段の圧力との対抗により移動されるスプールを備え、
スプールの作動により作動油タンクに連通する通路の流
量を調整可能に構成されている。

【００１２】請求項６に記載の発明では、請求項４又は
請求項５に記載の発明において、前記発電機に他励磁式
発電機を使用するとともに、該発電機の界磁制御を行う
制御手段を設け、制御手段は戻り油が全て油圧モータを
通過する状態では発電機の回転数が軽負荷時での前記荷
役部材の目標下降速度相当の所定回転数となるように界
磁制御を行うようにした。

【００１３】請求項７に記載の発明では、請求項４〜請
求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記迂回
路には前記流量制御弁の迂回路流量特性を変更するため
のロジック弁と、リフトシリンダのボトム室の圧力が所
定圧力以上のときに前記ロジック弁を作動させる連通位
置に配置され、所定圧力未満のときに遮断位置に配置さ
れる切換弁とが設けられている。

【００１４】請求項１に記載の発明では、リフトシリン
ダのボトム室内の圧油は、リフト用制御弁と作動油タン
クとを連通する戻り管路及び戻り管路から分岐された迂
回路の少なくとも一方を経て作動油タンクに戻る。戻り
管路を所定圧力以上の圧油が通過すると、油圧モータが
作動されるとともに発電機が駆動されて、バッテリ電源
に電力が回生される。迂回路の途中に設けられた流量制
御弁の作用により、前記油圧モータの流量と流量制御弁
の流量との和が軽負荷時での前記荷役部材の目標下降速
度相当の流量となる。そして、ボトム室内の圧油の圧力
が低い場合は流量制御弁の流量が多くなり、ボトム室内
の圧油の圧力が高い場合は油圧モータの流量が多くな
る。そして、荷役部材の下降速度が負荷に拘わらず一定
になる。

【００１５】請求項２に記載の発明では、前記発電機に
他励磁式発電機が使用され、制御手段により発電機の界
磁制御が行われる。戻り油が全て油圧モータを通過する
状態では発電機の回転数が前記目標下降速度相当の所定
回転数となるように界磁制御（他励磁制御）が行われ
る。

【００１６】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、重負荷時に電源遮断状態となって、
油圧モータの流量が多くなっても、迂回路及び戻り管路
の合流箇所より下流側に設けられた第２の流量制御弁に
よって流量が制限される。従って、荷役部材の下降速度
は一定に保たれる。

【００１７】請求項４に記載の発明では、リフトシリン
ダのボトム室内の圧油は、リフト用制御弁と作動油タン
クとを連通する戻り管路及び戻り管路から分岐された迂
回路の少なくとも一方と、戻り管路及び迂回路の合流点
に設けられた流量制御弁とを経て作動油タンクに戻る。
油圧モータを所定圧力以上の圧油が通過すると、油圧モ
ータが作動されるとともに発電機が駆動されて、バッテ
リ電源に電力が回生される。前記流量制御弁の作用によ
り、油圧モータの流量が優先されるとともに、前記迂回
路圧力の変化に対応して前記油圧モータ通過流量と迂回
路流量との和が一定となるように流量制御が行われる。
そして、ボトム室内の圧油の圧力、即ち迂回路の圧油の
圧力が低い場合は油圧モータの流量が少なくなる。ま
た、ボトム室内の圧油の圧力が高い場合は油圧モータの
流量が多くなる。そして、荷役部材の下降速度が負荷
（荷の有無及び荷の重量）に拘わらず一定になる。

【００１８】請求項５に記載の発明では、請求項４に記
載の発明において、前記流量制御弁は、前記迂回路内の
作動油の圧力又は前記油圧モータの下流側圧力と、付勢
手段の圧力との対抗により移動されるスプールの作動に
より作動油タンクに連通する通路の流量が調整される。
スプールが付勢手段の付勢力に抗して所定量移動する
と、迂回路の流量は０となり、全量が油圧モータを流れ
る状態となる。

【００１９】請求項６に記載の発明では、請求項４又は
請求項５に記載の発明において、前記発電機に他励磁式
発電機が使用され、制御手段により発電機の界磁制御が
行われる。戻り油が全て油圧モータを通過する状態では
発電機の回転数が軽負荷時での前記荷役部材の目標下降
速度相当の所定回転数となるように界磁制御（他励磁制
御）が行われる。

【００２０】請求項７に記載の発明では、請求項４〜請
求項６のいずれか一項に記載の発明において、リフトシ
リンダのボトム室の圧力が所定圧力以上のときに切換弁
が連通位置に配置される。そして、中速域における回生
が可能になる。

【００２１】

【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）以下、請求
項４〜請求項６に記載の発明をバッテリー式フォークリ
フトに具体化した第１の実施の形態を図１〜図５に従っ
て説明する。

【００２２】図１に示すように、荷役部材としてのフォ
ーク１を昇降させるリフトシリンダ２は管路３を介して
リフト用制御弁４に接続されている。リフト用制御弁４
には直動式のスプール弁が使用されている。リフト用制
御弁４には手動操作の３位置切換弁が使用され、フォー
ク１の昇降及び停止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，ｃの３つの状
態に切換可能となっている。

【００２３】リフトシリンダ２に作動油タンク６内の作
動油を供給する油圧ポンプ７はバッテリ電源としてのバ
ッテリＥを電源とするモータ８により駆動される。油圧
ポンプ７は作動油供給用管路９を介してリフト用制御弁
４のポートＰ₁ に接続されている。リフト用制御弁４は
ポートＴ₁ において戻り管路１０に、ポートＡ₁ におい
て管路３にそれぞれ接続されている。管路３はリフトシ
リンダ２のボトム室２ａに接続されている。戻り管路１
０はリフト用制御弁４と作動油タンク６とを連通し、リ
フト用制御弁４の下降操作時にリフトシリンダ２のボト
ム室２ａ内の圧油を作動油タンク６に還流する役割を果
たす。

【００２４】リフト用制御弁４はリフトレバー５の上昇
操作に基づいてａ位置に配置され、ａ位置において作動
油供給用管路９と管路３とを連通させてリフトシリンダ
２を伸長させる。リフト用制御弁４はリフトレバー５の
下降操作に基づいてｃ位置に配置され、ｃ位置において
管路３と戻り管路１０とを連通させてリフトシリンダ２
を収縮させる。また、リフト用制御弁４はリフトレバー
５の中立操作に基づいてｂ位置に配置され、管路３と作
動油供給用管路９及び戻り管路１０との連通を遮断し、
リフトシリンダ２内の作動油の移動を防止して、これを
伸縮させることなく保持するようになっている。

【００２５】戻り管路１０の途中には油圧モータ１１が
配設され、油圧モータ１１には発電機１２が連結されて
いる。発電機１２は油圧モータ１１により駆動されてバ
ッテリＥの電力回生を行うようになっている。発電機１
２の端子は制御手段としての制御装置１４を介してバッ
テリＥに接続されている。戻り管路１０には油圧モータ
１１の上流側において分岐されるとともに、油圧モータ
１１の下流側で合流する迂回路１３が接続されている。
戻り管路１０及び迂回路１３の合流点には流量制御弁１
５が設けられている。流量制御弁１５は、油圧モータ１
１の流量を優先させるとともに迂回路１３の圧力の変化
に対応して、油圧モータ通過流量と迂回路流量との和が
一定となるように流量制御を行うようになっている。

【００２６】次に流量制御弁１５について説明する。図
２〜図４に示すように、流量制御弁１５のハウジング１
６には迂回路１３に接続される第１のポートＣ１と、油
圧モータ１１の上流側において戻り管路１０に接続され
る第２のポートＭ１とが形成されている。両ポートＣ
１，Ｍ１は通路１７に連通されている。通路１７は迂回
路１３の一部を構成している。また、ハウジング１６に
は油圧モータ１１の下流側において戻り管路１０に接続
される第３のポートＭ２と、作動油タンク６側に接続さ
れる第４のポートＴとが形成されている。油圧モータ１
１は入口が第２のポートＭ１に接続され、出口が第３の
ポートＭ２に接続されている。第３のポートＭ２は通路
１８に、第４のポートＴは通路１９にそれぞれ接続され
ている。各通路１７〜１９はその端部が所定間隔をおい
て平行となるように形成されている。

【００２７】ハウジング１６にはスプール弁を構成する
スプールとしてのピストン２０の収容部２１が前記各通
路１７〜１９の端部と直交する状態で配設されている。
ピストン２０は収容部２１内に収容され、収容部２１の
開口端はカバー２２により閉塞されている。カバー２２
はボルト２３により固定されている。ピストン２０はほ
ぼ円筒状に形成され、ダンパー室２４、第１室２５及び
第２室２６を備えている。第１室２５はダンパー室２４
及び第２室２６の間に配設され、ダンパー室２４と第１
室２５とは隔壁２７により区画され、隔壁２７には両室
２４，２５を連通させるダンパーオリフィス２７ａが形
成されている。

【００２８】ピストン２０には第１室２５と通路１７と
を連通可能な第１オリフィス２８が形成されている。第
１室２５は第２室２６より断面積即ち径が小さく形成さ
れ、第１室２５と第２室２６とは第２オリフィス２９を
介して連通されている。第２オリフィス２９はオリフィ
スプレート３０をピストン２０に嵌合することにより所
定の径に形成されている。通路１９とピストン２０の第
１端部（図２の左端部）との間に第３オリフィス３１が
形成されている。ハウジング１６にはピストン２０の第
１端部側に室３２が形成されている。第２室２６と室３
２の端部との間に付勢手段としてのコイルばね３３が介
装されている。ピストン２０はコイルばね３３の付勢力
と、ピストン２０に作用する作動油の圧力とのバランス
により、図２に示すダンパー室２４側の端部がカバー２
２と当接する位置と、図４に示す通路１７を閉鎖する位
置との間を移動するようになっている。ピストン２０を
コイルばね３３の付勢力に抗して通路１７を閉鎖する方
向に移動させる圧力（流量制御弁作動圧力）は、油圧モ
ータ１１を作動させる圧力（油圧モータ作動圧力）より
小さく設定されている。

【００２９】ピストン２０の第１端部には、ピストン２
０が図４に示す通路１７を閉鎖する位置に配置されたと
きに、通路１９と第２室２６及び室３２とを連通させる
切り欠き部２０ａが形成されている。また、ハウジング
１６にはピストン２０がカバー２２に当接する図２に示
す位置に配置された状態において、第１オリフィス２８
と通路１８とを連通させる凹部１６ａが形成されてい
る。凹部１６ａは環状に形成されている。

【００３０】次に前記のように構成された油圧装置の作
用を説明する。リフトレバー５を上昇操作すると、リフ
ト用スプールがａ位置に配置され、油圧ポンプ７から吐
出される作動油が作動油供給用管路９、管路３を介して
リフトシリンダ２のボトム室２ａに供給され、リフトシ
リンダ２が伸長してフォーク１が上昇する。リフトレバ
ー５を下降操作すると、リフト用スプールがｃ位置に配
置され、管路３が戻り管路１０に連通されてボトム室２
ａの作動油が作動油タンク６へと戻される。そして、リ
フトシリンダ２が収縮してフォーク１が下降する。リフ
トレバー５の中立操作に基づいてリフト用スプールがｂ
位置に配置され、管路３は作動油供給用管路９及び戻り
管路１０のいずれに対しても連通が遮断される。その結
果、リフトシリンダ２内の作動油の移動が防止され、フ
ォーク１が所望の位置に保持される。

【００３１】フォーク１の下降時、ボトム室２ａから排
出された作動油はリフト用制御弁４を介して第１のポー
トＣ１から流量制御弁１５に導かれる。また、油圧モー
タ１１へは第２のポートＭ１を介して分流される。作動
油が作動油タンク６に戻る状況として、全量が迂回路１
３を通過する場合、一部が迂回路１３を通過し一部が油
圧モータ１１を通過する場合、全量が油圧モータ１１を
通過する場合の３つの場合がある。

【００３２】先ず、作動油の全量が迂回路１３を通過す
る場合について説明する。流量制御弁作動圧力＜油圧モ
ータ作動圧力に設定されているため、リフト用制御弁４
を介して排出される作動油流量が充分多くないとき、即
ち荷が無いか荷が軽く作動油の圧力が油圧モータ１１を
作動させるに必要な圧力より小さな場合（軽負荷時）
は、作動油の全量が迂回路１３を通過する。

【００３３】第１のポートＣ１から流量制御弁１５に導
かれた作動油は、図２に示す状態において、通路１７→
第１オリフィス２８→第１室２５→第２オリフィス２９
→第２室２６→第３オリフィス３１→通路１９→第４の
ポートＴの順に流量制御弁１５内を通過し、戻り管路１
０を経て作動油タンク６に排出される。作動油量が少な
いときは、第１オリフィス２８の開口面積が大きく、通
路１７の圧力Ｐ１と第１室２５の圧力Ｐ２と第２室２６
の圧力Ｐ３とはほぼ等しくなる。流量が次第に増え、第
２オリフィス２９にて生じる圧力差によりピストン２０
に作用する力Ｆ＝Ｓ×（Ｐ２−Ｐ３）がスプリング力Ｆ
ｓより大きくなると、ピストン２０は第２室２６側に移
動される。但し、Ｓはピストン２０の受圧面積である。
そして、Ｆｓ＝Ｓ×（Ｐ２−Ｐ３）となるまで第１オリ
フィス２８の開口面積を減少させて、余分な圧力ΔＰ＝
Ｐ１−Ｐ２が第１オリフィス２８にて吸収される。

【００３４】第２オリフィス２９を流れる流体の流量Ｑ
は次式で表される。 Ｑ＝Ｃ×α×Ｓ0 ×√（Ｐ２−Ｐ３） 但し、Ｓ0 ：オリフィス面積、α：流量係数、Ｐ２−Ｐ
３：第２オリフィス前後の圧力差、Ｃ：定数。

【００３５】従って、第２オリフィス２９の前後の圧力
差を一定にすると、流量Ｑが一定となる。第１室２５の
圧力Ｐ２は通路１７の圧力Ｐ１により変化する。通路１
７の圧力Ｐ１はリフト用制御弁４から排出される作動油
の圧力に等しい。リフト用制御弁４の開度は作業者によ
るリフトレバー５の操作量によって変化し、ボトム室２
ａの内の作動油の圧力が同じでも、リフト用制御弁４の
開度によって異なる。そして、リフト用制御弁４から排
出される作動油の圧力もリフト用制御弁４の開度によっ
て異なる。

【００３６】この流量制御弁１５を使用すると、リフト
用制御弁４から排出された作動油が、油圧モータ１１の
作動に使用されない場合、フォーク１の下降途中で作業
者がリフトレバーを操作してリフト用制御弁４の開度を
変更させても、前記のように第２オリフィス２９の前後
の圧力差（Ｐ２−Ｐ３）を一定にするようにピストン２
０が移動される。その結果、油圧モータ１１が作動され
ない流量（圧力）でリフトシリンダ２から作動油が排出
される場合、荷の有無及び荷の重さに関係なく、フォー
ク１の下降速度が一定となる。

【００３７】次に油圧モータ１１が作動される流量（圧
力）の作動油がリフト用制御弁４から排出される場合に
ついて説明する。この場合は、作動油の流量によって一
部が油圧モータ１１を経た後、流量制御弁１５に流れ込
み、油圧モータ１１を経ない作動油と合流して作動油タ
ンク６に排出される場合と、全量が油圧モータ１１を経
て流量制御弁１５に流れ込み、作動油タンク６に排出さ
れる場合とがある。

【００３８】油圧モータ１１を経由して作動油が流れ始
めるときは、ピストン２０は図２の状態から左に移動し
た図３の状態となっている。この状態では油圧モータ１
１からの作動油を第１室２５に導く通路１８は充分に開
口している。従って、第３のポートＭ２の圧力ＰM2と第
１室２５の圧力Ｐ２とはほぼ等しくなっている。第１室
２５には第１オリフィス２８からの流量Ｑｃと、第３ポ
ートＭ２からの流量即ち油圧モータ１１からの流量ＱＭ
とが合流し、第２オリフィス２９によって圧力差（Ｐ２
−Ｐ３）を発生させる。

【００３９】油圧モータ１１を介して流れる流量ＱＭ
は、通路１７の圧力Ｐ１と第１室２５の圧力Ｐ２との差
（Ｐ１−Ｐ２）に比例した特性を有すると仮定すると、
余分な圧力ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２は、前記と同様な作用によ
り第１オリフィス２８により吸収される。従って、この
場合もＦｓ＝Ｓ×（Ｐ２−Ｐ３）が一定となり、流量制
御弁１５から排出される流量Ｑは一定となる。つまり、
油圧モータ１１を介して流入する流量をＱＭとすると、
流量Ｑｃは流量ＱＭ分減少することになる。そして、合
計流量Ｑは一定に保持される。

【００４０】リフト用制御弁４から排出される作動油の
圧力が更に大きくなると、ピストン２０は図３の状態か
ら更に左側へ移動して、ピストン２０が第１オリフィス
２８を全閉する位置に配置されると、作動油タンク６に
戻る作動油の全量が油圧モータ１１を通過する状態にな
る。その状態からリフト用制御弁４から排出される作動
油の圧力が更に増加すると、図４に示すようにピストン
２０は更に室３２側に移動し、第３オリフィス３１での
圧力差ΔＰ＝Ｐ３−ＰＴが発生するようになる。つま
り、第２オリフィス２９の圧力差ΔＰ＝Ｐ２−Ｐ３が一
定となるように、圧力Ｐ３が上昇する。

【００４１】ダンパー室２４側においてピストン２０に
作用する力Ｆ１はＦ１＝Ｓ×Ｐ２、第２室２６側におい
てピストン２０に作用する力Ｆ２はＦ２＝Ｓ×Ｐ３＋Ｆ
ｓとなる。ピストン２０はＦ１＝Ｆ２となる位置まで第
３オリフィス３１の開口面積を減少させて圧力Ｐ３を発
生させる。従って、Ｓ×Ｐ２＝Ｓ×Ｐ３＋Ｆｓとなり、
Ｐ２−Ｐ３＝Ｆｓ／Ｓとなる。即ち、油圧モータ１１が
作動しない場合における差圧ΔＰ＝Ｐ２−Ｐ３＝Ｆｓ／
Ｓとほぼ同一となるため、流量制御弁１５を介して排出
される流量Ｑを一定量に維持することが可能になる。

【００４２】発電機１２は油圧モータ１１に連結されて
いるため、油圧モータ１１とともに作動され、油圧モー
タ１１の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する。
発電機１２で発生した電力はバッテリＥに回生される。
発電機１２で発生した誘導起電力の電圧がバッテリＥの
電圧より高ければ、電力をバッテリＥに回生できる。制
御装置１４は図示しない電圧センサにより起電力を検出
し、その値がバッテリＥの電圧より大きいときに、発電
機１２の端子をバッテリＥに電気的に接続した状態に切
り換える。その結果、発電機１２で発電された電力がバ
ッテリＥに回生される。

【００４３】図５に示すように、通路１７の圧力Ｐ１が
所定圧力ＰＤに達するまではリフトシリンダ２から排出
される作動油（戻り油）の油量Ｑは急増し、その後はほ
ぼ一定となる。圧力Ｐ１が所定圧力ＰＤを超えると、リ
フトシリンダ２から排出される作動油の一部が油圧モー
タ１１を通過する流量ＱＭとなって発電機１２による発
電が行われる。また、ピストン２０が第１オリフィス２
８を全閉する位置に配置されるまで、即ち少なくとも戻
り油の一部が第１オリフィス２８を通過する状態（作動
状態Ａ）では、前記流量ＱＭと、第１オリフィス２８を
通過する戻り油の流量ＱＣとの合計流量（＝ＱＭ＋Ｑ
Ｃ）が、軽負荷時でかつリフト用制御弁４が全開の状態
で、フォーク１が下降するときの目標速度と対応する流
量ＱＡとなるように保持される。そして、リフトシリン
ダ２から排出される戻り油の全部が油圧モータ１１を通
過する状態（作動状態Ｂ）においても、流量ＱＭが前記
目標速度と対応する流量ＱＡとなるように制御される。

【００４４】この実施の形態では以下の効果を有する。 （イ） リフト用制御弁４と作動油タンク６とを連結す
る戻り管路１０の途中に配設された流量制御弁１５の作
用により、油圧モータ通過流量と迂回路流量との和が一
定となるように流量制御弁１５の流量が制御される。従
って、負荷の違い、即ちフォーク１の荷の有無及び荷の
重さに拘わらず、リフト用制御弁４の全開状態における
フォーク１の下降速度、即ち最大下降速度を一定に制御
することができる。

【００４５】（ロ） 流量制御弁１５は油圧モータ１１
の流量を優先させるため、リフト用制御弁４から排出さ
れる作動油の量が多い場合は、油圧モータ１１側に作動
油を多く流すことにより、作動油のエネルギーを有効に
電力に変換できる。

【００４６】（ハ） リフト用制御弁４は手動式のた
め、その操作速度は作業者の意志で自由に変更され、中
立位置から下降全開位置に切り換える場合、油圧モータ
１１を通過する作動油の流量が目標値に達するまでに時
間がかかる。流量制御弁１５は常に、油圧モータ１１を
通過する作動油の流量ＱＭと迂回路１３を通過する流量
Ｑｃの和が一定となるように制御するので、フォーク１
の下降速度が一定になる。

【００４７】（ニ） 流量制御弁１５が迂回路１３内の
作動油の圧力又は油圧モータ１１の下流側圧力と、コイ
ルばね３３の付勢力との対抗により移動されるピストン
（スプール２０）により、作動油タンク６に連通する通
路１９の流量を調整する。従って、構成が簡単になる。

【００４８】（ホ） 油圧モータ１１及び流量制御弁１
５が下降専用の回路、即ち戻り回路に設けられているた
め、作動油供給用の油圧ポンプ７にリフトシリンダ２の
排出油を供給して電動機を発電機として使用する構成の
場合と異なり、下降操作時にティルト動作を同時に行う
ことが可能になる。

【００４９】（ヘ） 制御装置１４が発電機１２で発電
された電力をバッテリＥに回生可能か否かを判断して、
回生可能なときに発電機１２の端子をバッテリＥと電気
的に接続する状態に切り換えるため、回生不能な状態で
バッテリＥの電力が発電機１２で使用される虞がない。

【００５０】（第２の実施の形態）次に第２の実施の形
態を図５〜図７に従って説明する。この実施の形態では
発電機１２として他励発電機を使用し、界磁制御を行う
ことにより回生効果を向上させるようにした点が前記実
施の形態と異なっている。前記実施の形態と同一部分は
同一符号を付して詳しい説明を省略する。

【００５１】図７は図１に対応する構成図である。但
し、リフト用制御弁４よりリフトシリンダ２側と、作動
油供給管路９などの作動油供給部は図示を省略してい
る。図７に示すように、発電機１２の回転数を検出する
回転センサ３４が設けられ、回転センサ３４はその検出
信号を制御装置１４に出力する。制御装置１４は回転セ
ンサ３４の出力信号に基づいて発電機１２の回転数が所
定の値に達したか否かを判断する。そして、制御装置１
４は発電機１２の回転数が所定の値に達した後、発電機
１２の励磁巻線１２ｆを流れる励磁電流値（界磁電流
値）を回転数が一定の値になるように制御する。具体的
には、界磁回路に接続された可変抵抗器からなる界磁抵
抗器３５（図６に図示）の抵抗値を変更することにより
制御する。

【００５２】図５に示すように、リフト用制御弁４から
排出された作動油（戻り油）のうち油圧モータ１１を通
過する流量ＱＭに基づいて発電が行われる。そして、戻
り油の全量が油圧モータ１１を通過する場合、即ち図５
における作動状態（Ｂ）においては、油圧モータ１１が
固定容量のため回転数は一定になる。その結果、負荷の
増減に対して回生電流量は変化しない。第１の実施の形
態では、リフト用制御弁４から排出される作動油の圧力
Ｐ１が作動状態（Ｂ）に相当する圧力になると、圧力Ｐ
１の増加に伴って第３オリフィス３１を絞って流量ＱＭ
の増大を防止して流量が一定となるように制御してい
た。その結果、発電に使用可能なエネルギーの一部が第
３オリフィス３１で吸収され、戻り油のエネルギーを充
分活用するには至っていない。

【００５３】この実施の形態では、発電機１２の回転数
が、流量ＱＭが戻り油の全量となる状態に対応する回転
数に達した時点から、制御装置１４が励磁電流（界磁電
流）の制御を開始する。そして、回転数が設定値を下回
らない状態で界磁電流値を最大限増加させる。発電機１
２の誘導起電力は回転数が一定であれば、界磁電流値の
増加に伴って増大する。従って、この実施の形態では、
界磁電流値を増加させることにより、戻り油の持つエネ
ルギーに応じた最適な電力回生が可能となる。また、こ
の実施の形態では前記実施の形態の（イ）〜（ヘ）の効
果も有する。

【００５４】（第３の実施の形態）次に第３の実施の形
態を図８〜図１５に従って説明する。前記両実施の形態
では電力回生を良好に行えるのは、フォークの下降速度
が高速の場合（リフト用制御弁４が全開）であるのに対
して、この実施の形態では中速領域（リフト用制御弁４
の流路が絞られた状態）においても電力回生が可能な点
が大きく異なっている。具体的には、図９に示すよう
に、第１及び第２の実施の形態の油圧回路において、第
１のポートＣ１と流量制御弁１５との間にロジック弁３
６を設け、ロジック弁３６の作動を補助する切換弁３７
を設けた点が異なっている。前記実施の形態と同一部分
は同一符号を付して詳しい説明は省略する。

【００５５】図１０〜図１４に示すように、流量制御弁
１５が設けられたハウジング１６にロジック弁３６及び
切換弁３７が一体に組み込まれてバルブユニットが構成
されている。第１オリフィス２８に連通可能な通路１７
の途中にロジック弁３６が設けられている。ロジック弁
３６を構成するプランジャ３８にはその先端側（図１０
の左側）に通路１７を経て第１オリフィス２８へ向かう
作動油の流量を規制する第４オリフィス３９及び通路４
０が形成されている。通路４０はプランジャ３８の移動
方向と直交する方向に延びるとともに互いに直交する状
態に形成された孔によって構成されている。第４オリフ
ィス３９はプランジャ３８の軸芯位置に通路４０と連通
するように形成されている。

【００５６】プランジャ３８には基端側に開放されたス
プリング室４１が形成され、スプリング室４１に配設さ
れた付勢手段としてのコイルばね４２の作用により、非
作動時においてプランジャ３８の先端側が、通路１７の
途中に設けられて第１のポートＣ１近傍に室１７ａを区
画する壁４３と当接するようになっている。プランジャ
３８は先端が孔４３ａ内に侵入する状態で壁４３と当接
する。プランジャ３８が壁４３と当接する状態において
は、第１のポートＣ１から導入される作動油の流量が第
４オリフィス３９を通過する量に規制される。また、プ
ランジャ３８にはスプリング室４１と通路４０の端部と
を連通する第５オリフィス４４が形成されている。

【００５７】切換弁３７を構成するスプール４５は、第
１端部（図１０の左側）がボトム室２ａに管路４６を介
して接続される第５のポートＣに連通する室４７に対応
し、第２端部が作動油タンク６に管路４８を介して接続
される第６のポートＴ2 に連通する室４９に対応して摺
動可能に配設されている。スプール４５は室４９内に配
設された付勢手段としてのコイルばね５０により室４７
側に付勢されるとともに、第２端部側に固定された止め
輪５１が室４９の端面に当接することにより図１０に示
す所定の非作動位置に配置されるようになっている。

【００５８】スプール４５には環状凹部４５ａが形成さ
れている。環状凹部４５ａは、スプール４５が図１３，
１４に示す作動位置に配置されたとき、ロジック弁３６
のスプリング室４１に連通するポート５２ａと、第１の
ポートＣ１に連通するポート５２ｂとを連通させる位置
（この実施の形態ではスプール４５のほぼ中央部）に形
成されている。スプール４５の中心部には、スプール４
５の第２端部側の端面に開口する通路５３が形成される
ている。また、スプール４５の第１端部寄りにはダンパ
ーオリフィス５４が形成されている。ダンパーオリフィ
ス５４は通路５３と環状凹部４５ａより第１の端部側に
形成された環状の室５５とを連通する。即ち、スプール
４５はボトム室２ａ内の作動油の圧力（以下、ボトム圧
と言う）Ｐｂとコイルばね５０の付勢力（以下、切換弁
作動圧と言う）Ｐswとの対抗により移動され、Ｐｂ＞Ｐ
swのときスプール４５は作動位置に配置されるようにな
っている。

【００５９】図９に示すように、リフト用制御弁４には
リフトレバー５の操作量を検出するストロークセンサ５
６が設けられている。制御装置１４はストロークセンサ
５６の出力信号によりフォーク１の下降速度の中速域で
の回生が可能か否かを判断し、中速域と高速域とで発電
機１２の目標回転数を変更するようになっている。

【００６０】次に前記のように構成された装置の作用を
説明する。ボトム圧Ｐｂが切換弁作動圧Ｐswより小さな
状態では、切換弁３７はスプール４５が図１０〜図１２
に示す非作動位置に保持される。そして、油圧モータ１
１が作動しない場合、フォーク１の下降時、ボトム室２
ａから排出された作動油がリフト用制御弁４を介して第
１のポートＣ１に流入すると、ロジック弁３６のプラン
ジャ３８がコイルばね４２の付勢力に抗して開位置へ移
動され、図１１に示す状態となる。この状態では第４オ
リフィス３９は機能しない状態となり、第１のポートＣ
１に流入する作動油は通路１７を経て抵抗無しに流量制
御弁１５へ導かれる。従って、第１の実施の形態の作動
油全体が迂回路１３を通過する場合と同様な作用効果を
発揮する。

【００６１】ボトム圧Ｐｂが切換弁作動圧Ｐswより小さ
な状態で、かつ油圧モータ１１が作動する場合、切換弁
３７はスプール４５が図１０〜図１２に示す非作動位置
に保持される。また、この場合は、作動油の流量によっ
て一部が油圧モータ１１を経た後、流量制御弁１５に流
れ込み、油圧モータ１１を経ない作動油と合流して作動
油タンク６に排出される場合と、全量が油圧モータ１１
を経て流量制御弁１５に流れ込み、作動油タンク６に排
出される場合とがある。そして、作動油の一部が油圧モ
ータ１１を経た後、流量制御弁１５に流れ込む場合は、
第１の実施の形態の同じ状態における場合と同様な作用
効果を発揮する。また、全量が油圧モータ１１を経て流
量制御弁１５に流れ込んだ後、作動油タンク６に排出さ
れる場合は、Ｑｃ＝ＱＭとなるため、ロジック弁３６の
プランジャ３８は図１２に示すように初期位置に復帰す
る。この状態で第２の実施の形態における、作動油の全
量が油圧モータ１１を通過する場合と同様な作用効果を
発揮する。

【００６２】ボトム圧Ｐｂが切換弁作動圧Ｐswより大き
な状態では、第５のポートＣに作用する圧力Ｐｂが切換
弁作動圧Ｐswに打ち勝って、切換弁３７のスプール４５
が図１３，１４に示す作動位置に移動される。その結
果、ロジック弁３６のスプリング室４１が第１のポート
Ｃ１近傍の室１７ａと連通状態に保持され、ロジック弁
３６のプランジャ３８は図１３に示すように常に非作動
位置に保持され、第４オリフィス３９のみが流量制御弁
１５の第１オリフィス２８への通路となる。

【００６３】流量制御弁１５単体及び第４オリフィス３
９の流量特性は、図１５（ｃ）において（１）及び
（２）のようになる。第４オリフィス３９と流量制御弁
１５とは直列配置のため、両者を併せた流量特性は図１
５（ｃ）において（３）となる。従って、リフト用制御
弁４から排出される作動油の流量Ｑの特性は、Ｐｂ＜Ｐ
swの状態、即ちロジック弁３６のプランジャ３８が作動
位置に配置されて第４オリフィス３９が機能しない状態
では、（１）の特性を示す。また、Ｐｂ＞Ｐswの状態、
即ちロジック弁３６のプランジャ３８が非作動位置に配
置されて第４オリフィス３９が機能する状態では、
（３）の特性を示す。

【００６４】リフト用制御弁４が全開でなく絞られた状
態でフォーク１の下降動作が行われると、油圧モータ１
１及び迂回路１３に供給される戻り油の流量は前記目標
下降速度相当量ＱＡを下回った状態となる。また、作動
油の圧力もボトム圧Ｐｂより減少している。この状態で
第１及び第２の実施の形態のように、通路１７の途中に
第４オリフィス３９が存在しないと、油圧モータ１１を
通過せずに流量制御弁１５に流れ込む流量Ｑｃが多くな
り、油圧モータ１１を通過後に流量制御弁１５に流れ込
む流量ＱＭが少なくなる。その結果、中速域での荷役回
生がほとんど行われない。

【００６５】しかし、第４オリフィス３９を設けて、油
圧モータ１１を通過せずに流量制御弁１５に流れ込む流
量Ｑｃを制限することにより、流量Ｑｃと圧力との関係
が図１５（ｃ）に（４）で示す状態となる。その結果、
リフト用制御弁４を全開にしない中速域での下降時に
も、ボトム圧Ｐｂ＞切換弁作動圧Ｐswのときに荷役回生
が可能になる。図１５（ｃ）において、斜線部がフォー
ク１の下降時の中速域における荷役回生を示す。

【００６６】図８に示すように、界磁制御を行う場合の
適正な界磁電流値は、リフト用制御弁４の開度により異
なる。制御装置１４はストロークセンサ５６からの出力
信号に基づいて、リフト用制御弁４の開度（絞りの状
態）を判断し、界磁電流値を開度に合わせて適正な値と
なるように制御する。

【００６７】また、ボトム圧Ｐｂが切換弁作動圧Ｐswよ
り大きな状態で、図１４に示すように流量制御弁１５の
第１オリフィス２８が完全に閉じると、リフト用制御弁
４から排出された作動油は全量が油圧モータ１１を経て
流量制御弁１５に流れ込む状態となる。即ち流量ＱＭ＝
Ｑとなり、Ｑｃ＝０となる。このとき、リフトレバー５
が全開であれば、流量Ｑが前記目標下降速度相当量ＱＡ
に等しくなるように第３オリフィス３１で調整される。
そして、第２の実施の形態と同様にして発電機１２の界
磁制御が行われ、界磁電流値を増加させることにより、
戻り油の持つエネルギーに応じた最適な電力回生が可能
となる。

【００６８】ロジック弁３６を設けない第１及び第２の
実施の形態では、リフトレバー５の操作量Ｓｔと、リフ
ト用制御弁４を通過する作動油の流量Ｑとの関係は図１
５（ａ）に示すようになる。即ち、負荷（フォーク１及
び荷の重量の和）が大きい程操作量Ｓｔに対する流量Ｑ
の増加割合が大きくなる。そして、最大負荷近傍におい
ては、その増加割合が急激になる。

【００６９】一方、ロジック弁３６を設けたこの実施の
形態では、リフトレバー５の操作量Ｓｔと、リフト用制
御弁４を通過する作動油の流量Ｑとの関係は図１５
（ｂ）に示すようになる。即ち、図１５（ｂ）において
鎖線と実線で囲まれた部分（斜線を付した部分）がなく
なり、最大負荷の場合でも操作量Ｓｔに対する流量Ｑの
増加割合が小さくなる。従って、ロジック弁３６を設け
たことにより、リフトレバー５の操作量Ｓｔに対するリ
フト用制御弁４を通過する作動油の流量Ｑの変化割合が
小さくなる。その結果、インチング性（微操作性）が向
上する。

【００７０】（第４の実施の形態）次に第４の実施の形
態を図１６〜図２１に従って説明する。この実施の形態
ではロジック弁３６及び切換弁３７の構成が第３の実施
の形態と異なっている。前記実施の形態と同一部分は同
一符号を付して詳しい説明を省略する。なお、図１６の
油圧回路はリフトシリンダ２からの戻り油の経路のみを
示している。

【００７１】図１７に示すように、ロジック弁３６のプ
ランジャ３８は流量制御弁１５のピストン２０の移動方
向と直交する方向に移動可能に配設されている。プラン
ジャ３８の先端部には、先端側に開放された通路５７
と、通路５７に連通する第４オリフィス３９とが形成さ
れている。第４オリフィス３９はプランジャ３８の移動
方向と直交する方向に延びるように形成された孔によっ
て構成されている。ハウジング１６にはプランジャ３８
の周面と対応する位置に環状の凹部５８が形成されてい
る。プランジャ３８の周面には凹部５８と常に連通する
環状の溝部５９が形成されている。また、プランジャ３
８にはスプリング室４１と溝部５９とを連通する孔６０
が形成されている。

【００７２】切換弁３７のスプール４５はプランジャ３
８と平行に設けられている。スプール４５にはそのほぼ
中央に通路５３に連通する孔６１が形成されるととも
に、孔６１の端部と対応する外周面には環状の溝４５ｂ
が形成されている。ハウジング１６にはスプール４５が
図１７に示す非作動位置に配置された状態において、溝
４５ｂと凹部５８とを連通する通路６２が形成されてい
る。従って、ロジック弁３６のスプリング室４１は、切
換弁３７の非作動状態において通路６２及び切換弁３７
を介して作動油タンク６と連通状態に保持され、切換弁
３７の作動状態において作動油タンク６との連通が遮断
されるようになっている。

【００７３】従って、この実施の形態では、ボトム圧Ｐ
ｂが切換弁作動圧Ｐswより小さな状態では、切換弁３７
はスプール４５が図１７〜図１９に示す非作動位置に保
持される。そして、油圧モータ１１が作動しない場合、
フォーク１の下降時、ボトム室２ａから排出された作動
油がリフト用制御弁４を介して第１のポートＣ１に流入
すると、スプリング室４１の圧力がほぼ作動油タンク６
の圧力に等しいため、ロジック弁３６のプランジャ３８
がコイルばね４２の付勢力に抗して開位置へ移動され、
図１８に示す状態となる。この状態では第４オリフィス
３９は機能しない状態となり、第１のポートＣ１に流入
する作動油は通路１７を経て抵抗無しに流量制御弁１５
へ導かれる。従って、第１の実施の形態の作動油全体が
迂回路１３を通過する場合と同様な作用効果を発揮す
る。

【００７４】ボトム圧Ｐｂが切換弁作動圧Ｐswより小さ
な状態で、かつ油圧モータ１１が作動する場合も、スプ
ール４５は非作動位置に保持され、プランジャ３８は開
位置に保持される。そして、油圧モータ１１とともに発
電機１２が作動され、発電機１２で発生した電力がバッ
テリＥに回生される。戻り油の全量が油圧モータ１１を
通過する場合は、図１９に示すように流量制御弁１５は
第１オリフィス２８が完全に閉じた状態となる。そし
て、制御装置１４により界磁制御が行われ、第２の実施
の形態における、作動油の全量が油圧モータ１１を通過
する場合と同様な作用効果を発揮する。

【００７５】ボトム圧Ｐｂが切換弁作動圧Ｐswより大き
な状態では、第５のポートＣに作用する圧力Ｐｂが切換
弁作動圧Ｐswに打ち勝って、スプール４５が図２０，２
１に示す作動位置に移動される。その結果、ロジック弁
３６のスプリング室４１と第６のポートＴ２との連通状
態が遮断され、第５オリフィス４４を介してスプリング
室４１内の圧力が高まる。そして、プランジャ３８は図
２０に示すように閉位置に復帰し、第４オリフィス３９
のみが油圧モータ１１を通過しない戻り油の流量制御弁
１５への通路となる。そして、この状態においてリフト
用制御弁４が全開でなく絞られた状態でフォーク１の下
降動作が行われると、前記第３の実施の形態と同様にし
て中速域での荷役回生が行われる。

【００７６】また、ボトム圧Ｐｂが切換弁作動圧Ｐswよ
り大きな状態で、図２１に示すように流量制御弁１５の
第１オリフィス２８が完全に閉じると、リフト用制御弁
４から排出された作動油は全量が油圧モータ１１を経て
流量制御弁１５に流れ込む状態となる。そして、第３の
実施の形態と同様にして、発電機１２の界磁制御が行わ
れ、油圧モータ１１に流れ込む作動油の量が所定量以上
のときは油圧モータ１１の回転数が所定回転数となるよ
うに界磁電流値を制御することにより、戻り油の持つエ
ネルギーに応じた最適な電力回生が可能となる。

【００７７】この実施の形態においてはロジック弁３６
及び切換弁３７の構成が第３の実施の形態と異なるが、
第３の実施の形態と同様な効果を有する。 （第５の実施の形態）次に第５の実施の形態を図２２〜
図２５に従って説明する。この実施の形態では、図２２
に示すように、戻り管路１０から油圧モータ１１の上流
側において分岐された迂回路１３を油圧モータ１１の下
流側で合流させ、迂回路１３の途中に流量制御弁６３を
設けた点が第２の実施の形態と異なっている。第２の実
施の形態と同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省
略する。

【００７８】図２３（ａ）に示すように、流量制御弁６
３を構成するハウジング１６にはスプール弁を構成する
ピストン６４の収容部６５と連通するように、第１〜第
４のポートＣ１，Ｍ１，Ｍ２，Ｔが形成されている。第
１のポートＣ１及び第２のポートＭ１は同一平面内に位
置するように形成され、第３のポートＭ２及び第４のポ
ートＴはその平面と平行な同一平面内に位置するように
形成されている。第３のポートＭ２と第４のポートＴと
は対向する位置に配設されている。第１のポートＣ１は
第２のポートＭ１と直交する状態に形成されている。第
１のポートＣ１及び第２のポートＭ１は図２３（ａ），
（ｂ）及び図２４に示す断面より紙面の手前に位置する
ように形成されている。第１のポートＣ１は図２３
（ａ），（ｂ）及び図２４の紙面と直交する方向に延び
るように形成されている。

【００７９】ピストン６４の中心部にはその第１端部側
（図２３（ａ）の右側）の端面に開口を有する段付の通
路６６が形成されている。通路６６は第１端部側が大径
に形成され、通路６６の大径部にピストン６４を第２端
部側に付勢するスプリング６７が収容されている。ピス
トン６４には通路６６を第３及び第４のポートＭ２，Ｔ
に連通させる通路６８が形成されている。通路６８はピ
ストン６４の移動に伴ってその開口部が収容部６５の壁
面で覆われる割合が変化するとともに、図２４に示すよ
うにスプリング６７の付勢力に抗してピストン６４の第
１端部がハウジング１６に当接する状態では完全に閉鎖
される位置に形成されている。

【００８０】第１のポートＣ１から流入する作動油を通
路６６へ導く連通路６９の途中にオリフィス７０を介し
て第２のポートＭ１が連通されている。ピストン６４に
は連通路６９と対応する位置に、通路６６と連通路６９
とを連通させる通路７１が形成されている。通路７１は
複数個（この実施の形態では４個）形成されている。

【００８１】ピストン６４の第２端部側には室７２が形
成されるとともに、室７２を連通路６９と連通させる通
路７３が形成されている。ピストン６４は通路７１と対
応する位置より第１端部側と、室７２と対応する位置よ
り第２端部側が小径に形成されている。ピストン６４の
室７２と対応する位置に形成されたダンパーオリフィス
７４を介して室７２が収容部６５の第２端部側の室７５
に連通されている。ピストン６４の第２端部側には室７
５と室７２とを連通する通路７６が形成されている。通
路７６は段差を有する形状に形成され、通路７６の小径
部側には室７２側への作動油の通過を許容するチェック
弁７７が装備されている。図２３（ｂ）に示すように、
チェック弁７７は通路７６の小径部より大径で大径部よ
り小径のボール７８と、ボール７８を閉鎖側に付勢する
スプリング７９とから構成されている。

【００８２】ピストン６４は室７５内の作動油の圧力
と、スプリング６７の付勢力とのバランスによってその
位置が変更され、通路６８の開度が調整される。そし
て、通路６８の開度は、作動油が油圧モータ１１を流れ
ない状態で最大となり、油圧モータ１１に流れる作動油
の流量が増えるに従って小さくなり、油圧モータ１１を
通過する作動油の流量が軽負荷時でのフォーク１の目標
下降速度相当の流量以上では零、即ち全閉状態となるよ
うにスプリング６７のばね力及び通路６８の形状が設定
されている。また、通路６８の開度が全開と全閉との間
では、通路６８を通過する作動油の流量と、油圧モータ
１１を通過する作動油の流量との和が前記目標下降速度
相当量となるように設定されている。即ち、流量制御弁
６３はその流量特性が、油圧モータ１１単体の流量と、
流量制御弁６３の流量との和が軽負荷時でのフォーク１
の目標下降速度相当の流量となるように構成されてい
る。

【００８３】この流量制御弁６３では、第１のポートＣ
１から流入した作動油は連通路６９を経てピストン６４
と対応する位置に到達し、通路７１を通って通路６６内
に移動する。通路６６内に移動した作動油は通路６８を
通過して第４のポートＴに至り、戻り管路１０を介して
作動油タンク６へ戻る。また、連通路６９に流入した作
動油の一部がオリフィス７０を経て第２のポートＭ１に
至る。

【００８４】また、連通路６９内の作動油の一部は通路
７３を経て室７２に導入されるとともに、ダンパオリフ
ィス７４を経て室７５内に導かれる。そして、室７５内
の作動油の圧力とスプリング６７の付勢力とのバランス
によりピストン６４の位置が決定される。また、チェッ
ク弁７７が存在するため、連通路６９内の圧力の低下に
伴って室７２内の圧力が低下した場合、チェック弁７７
が開いて室７５内の圧力が室７２内の圧力と同じにな
る。その結果、第１のポートＣ１から流入する作動油の
圧力が低くなった場合、通路６８の開度が大きくなる方
向へのピストン６４の移動が遅滞なく行われる。

【００８５】この実施の形態では、戻り油の圧力が低く
油圧モータ１１を駆動させることができない軽負荷時に
は、戻り油は迂回路１３の流量制御弁６３の通路６６，
６８を通過して作動油タンク６に排出される。負荷重量
が増え、作動油が所定の圧力に達すると、油圧モータ１
１が駆動され、圧力の増加に伴って油圧モータ１１の流
量が増加する。油圧モータ１１の流量が増加するにつれ
て流量制御弁６３の通路６８が絞られて通路６８を流れ
る作動油の流量が減少する。このとき、油圧モータ１１
の流量と迂回路１３の流量即ち通路６８を流れる流量と
の和は、軽負荷時のフォーク１の最大下降速度（目標下
降速度）相当の流量と同じである。

【００８６】更に負荷が増加して油圧モータ１１を通過
する作動油の流量が目標下降速度相当の流量Ｑａに達し
たとき、流量制御弁６３は全閉状態となりリフトシリン
ダ２から排出された戻り油は全流量が油圧モータ１１を
通過する。それ以上の負荷になったとき、第２の実施の
形態と同様に油圧モータ１１に直結された発電機１２の
界磁制御が行われる。そして、回転センサ３４により発
電機１２の回転数が検出されるとともに、その回転数が
目標下降速度相当の所定回転数で一定となるように励磁
電流が制御装置１４により制御される。その結果、流量
制御弁６３が全閉状態となった後、負荷がさらに増加し
てもリフトシリンダ２からの排出流量が一定に保持され
る。

【００８７】従って、リフト用制御弁４の全開操作時に
おける油圧モータ１１を流れる作動油の流量と、流量制
御弁６３を流れる流量と、両流量の合流後の流量（総流
量）と圧力とはそれぞれ図２５（ａ），（ｂ），（ｃ）
に示すような関係になり、フルロードＦＬになるまで総
流量は常に一定となる。従って、この実施の形態におい
ても第２の実施の形態と同様な効果を奏する。

【００８８】（第６の実施の形態）次に第６の実施の形
態を図２６及び図２７に従って説明する。この実施の形
態では、図２６に示すように、迂回路１３と油圧モータ
１１の下流の戻り管路１０との合流点より下流側に第２
の流量制御弁８０を設けた点が第５の実施の形態と異な
っている。第５の実施の形態と同一部分は同一符号を付
して詳しい説明を省略する。

【００８９】図２７に示すように、第２の流量制御弁８
０は流量制御弁６３と同一ハウジング１６に一体に組み
込まれている。ハウジング１６にはピストン６４の収容
部６５と平行に通路８１が形成され、通路８１の開口端
を塞ぐように第２の流量制御弁８０が固定されている。
ハウジング１６には第２の流量制御弁８０と対応する位
置に第４のポートＴが形成されている。通路８１は通路
８２を介して収容部６５と連通されている。第２流量制
御弁８０は有底円筒状に形成されたハウジング８３を有
し、ハウジング８３内にスプール８４が収容されてい
る。スプール８４はスプリング８５によりハウジング８
３の開口側に付勢されるとともに、開口側に固定された
オリフィスプレート８６により移動が規制されるように
なっている。スプール８４の先端には凹部８４ａが形成
され、先端寄り外周には環状凹部８７が形成されてい
る。スプール８４には環状凹部８７と対応する箇所に複
数の孔８８が形成されている。また、凹部８４ａ内には
弁８９がばね９０によりオリフィスプレート８６側に付
勢された状態で収容されている。弁８９はオリフィスプ
レート８６に当接する状態においてもオリフィスを完全
には閉鎖せず、通路８１と凹部８４ａ間を作動油が少し
ずつ移動可能となっている。

【００９０】ハウジング８３にはスプール８４の環状凹
部８７に対応する位置と、第４のポートＴに対応する位
置とに孔９１，９２が形成されている。孔９１はスプー
ル８４の位置に拘わらず常に環状凹部８７と対応した状
態に保持される位置に形成されている。孔９２はスプー
ル８４がスプリング８５の付勢力によってオリフィスプ
レート８６と当接する位置に配置された状態で全開状態
となり、その位置からスプール８４がスプリング８５の
付勢力に抗して移動するに従ってスプール８４に塞がれ
る面積が大きくなる。前記スプリング８５は第２の流量
制御弁８０を流れる作動油の流量が、軽負荷時の最大流
量を越えたときにスプール８４の移動を許容するばね力
を有し、軽負荷時の最大流量を越えた圧力で絞り機能を
発揮して最大流量を前記目標下降速度相当量となるよう
に形成されている。

【００９１】第５の実施の形態ではリフトシリンダ２か
ら排出された戻り油の全量が油圧モータ１１を通過し、
かつ負荷が所定の値以上になったときには、発電機１２
の界磁制御を行うことにより流量が所定量となるように
制御する。従って、界磁制御ができない状態、例えば電
源がオフの状態では流量を所定量に制御できない。しか
し、電源がオフ（キーオフ）の状態で荷を降ろす機会は
多く、そのような状態でリフトレバー５を全開で下降操
作しても最大下降速度を一定に保持できることが望まれ
る。

【００９２】この実施の形態では通路８１に流れ込む作
動油の流量が軽負荷時の目標下降速度相当量以下の場合
は、第２の流量制御弁８０は作動油を自由に通過させ
る。従って、電源がオン状態及び流量制御弁６３が故障
でない状態では、第５の実施の形態と同様な作用効果を
発揮する。

【００９３】一方、電源オフ状態あるいは流量制御弁６
３が故障で、リフトシリンダ２からの作動油の排出量が
前記目標下降速度相当量を越えようとすると、第２の流
量制御弁８０が絞り機能を発揮して最大流量を前記目標
下降速度相当量となるように制御する。その結果、界磁
制御ができない状態で重負荷時にリフトレバー５を全開
で下降操作しても、最大下降速度が目標下降速度となる
ように制御される。また、流量制御弁６３が故障しても
最大下降速度が目標下降速度を越えないように制御され
る。

【００９４】なお、実施の形態は前記に限定されるもの
ではなく、例えば、次のように具体化してもよい。 ○ 目標下降速度は必ずしも荷無し状態における、最大
下降速度とする必要はなく、軽い荷を積んだ状態におけ
る最大下降速度であってもよい。

【００９５】○ 流量制御弁１５，６３以外に設けるロ
ジック弁３６、切換弁３７、第２の流量制御弁８０等を
流量制御弁１５，６３とともに１個のハウジング１６に
組み込んだバルブユニットとせずに、個々の弁を管路で
接続する構成としてもよい。

【００９６】○ 第３の実施の形態において第４オリフ
ィス３９を、第４の実施の形態において第４オリフィス
３９及び通路５７をそれぞれ省略してもよい。この場
合、ロジック弁３６が非作動位置に配置された状態にお
いては、戻り油が全て油圧モータ１１を通過する状態と
なる。

【００９７】○ 第２〜第６の実施の形態において界磁
制御を行う場合、発電機１２の回転数を所定回転数とな
るように制御する構成に代えて、油圧モータ１１を流れ
る作動油の流量が目標下降速度相当量となるように制御
する構成とする。この場合、回転センサ３４を設ける代
わりに油圧モータ１１を流れる作動油の流量を計測する
ための流量検出手段としての流量計を設ける。そして制
御装置１４は流量計の検出信号を入力するとともに流量
計の検出流量が所定の値となるように界磁電流の制御を
行う。流量計は油圧モータ１１の下流側と、ハウジング
１６の第３ポートＭ２との間に配設する。この場合も、
戻り油の持つエネルギーに応じた最適な電力回生が可能
になる。

【００９８】○ フォークリフトに限らず、バッテリを
動力源とした高所作業車、ショベルローダ等の産業車両
の油圧装置に適用してもよい。前記各実施の形態から把
握できる請求項記載以外の技術的思想（発明）につい
て、以下にその効果とともに記載する。

【００９９】（１） 請求項７に記載の発明において、
発電機に他励磁式発電機を使用するとともに、該発電機
の界磁制御を行う制御手段はリフト用制御弁の開度を検
出する検出手段の出力信号に基づいて、荷役部材の下降
速度の中速域と高速域とで発電機の目標回転数を変更す
る。この場合、中速域でも効率よく電力回生を行うこと
ができる。

【０１００】（２） 請求項２，３，６，７及び（１）
のいずれかに記載の発明において、発電機の界磁制御を
行う制御手段は発電機の回転数を目標回転数とするよう
に界磁電流を制御する代わりに、油圧モータの流量を検
出する流量検出手段の検出信号に基づいてその検出信号
が目標流量に対応する値となるように界磁電流を制御す
る。この場合もそれぞれ対応する発明と同様な効果を発
揮する。

【０１０１】なお、本明細書でいう「軽負荷時」とは、
荷役部材が荷を保持していない状態及び荷が軽くリフト
用制御弁を全開下降操作しても作動油の圧力が油圧モー
タを作動させるに必要な圧力より小さな状態を意味す
る。また、「荷役部材」とはフォークリフトのフォーク
等のアタッチメントのみを意味するのではなく、高所作
業車のプラットホームやショベルローダのショベル等荷
（作業者を含む）を積んだ状態で、油圧シリンダにより
低位置と高位置とに移動されるものを含む。

【０１０２】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１〜請求項７
に記載の発明によれば、軽負荷時での下降速度を確保で
きるとともに、所定の負荷以上では回生電力を得ること
ができる。

【０１０３】請求項２及び請求項６に記載の発明によれ
ば、負荷が大きな状態では界磁制御が行われるため、戻
り油の持つエネルギーに応じた最適な電力回生が可能と
なる。

【０１０４】請求項３に記載の発明では、重負荷時に界
磁制御が不能な状態でも荷役部材の下降速度を目標速度
に保持することができる。請求項４に記載の発明によれ
ば、流量制御弁は油圧モータの流量を優先させるため、
リフト用制御弁から排出される作動油の量が多い場合
は、油圧モータ側に作動油が多く流れ、作動油のエネル
ギーを有効に電力に変換できる。

【０１０５】請求項５に記載の発明によれば、流量制御
弁の構成が簡単になる。請求項７に記載の発明によれ
ば、中速域における電力回生が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施の形態の構成図。

【図２】 流量制御弁の断面図。

【図３】 流量制御弁の作用を示す部分断面図。

【図４】 流量制御弁の作用を示す部分断面図。

【図５】 流量制御弁の作用を示すグラフ。

【図６】 電気回路図。

【図７】 第２の実施の形態の要部構成図。

【図８】 界磁電流とリフト用制御弁の開度との関係を
示すグラフ。

【図９】 第３の実施の形態の構成図。

【図１０】 （ａ）はバルブユニットの断面図、（ｂ）
は（ａ）の部分拡大図。

【図１１】 作用を示すバルブユニットの断面図。

【図１２】 作用を示すバルブユニットの断面図。

【図１３】 作用を示すバルブユニットの断面図。

【図１４】 作用を示すバルブユニットの断面図。

【図１５】 （ａ）及び（ｂ）はリフトレバーの操作量
と作動油流量の関係を示すグラフ、（ｃ）は流量制御弁
の作用を示すグラフ。

【図１６】 第４の実施の形態の油圧回路図。

【図１７】 （ａ）はバルブユニットの断面図、（ｂ）
は（ａ）の部分拡大図。

【図１８】 作用を示すバルブユニットの断面図。

【図１９】 作用を示すバルブユニットの断面図。

【図２０】 作用を示すバルブユニットの断面図。

【図２１】 作用を示すバルブユニットの断面図。

【図２２】 第５の実施の形態の構成図。

【図２３】 （ａ）は流量制御弁の断面図、（ｂ）は
（ａ）の部分拡大図。

【図２４】 流量制御弁の作用を示す断面図。

【図２５】 流量制御弁の特性を示すグラフ。

【図２６】 第６の実施の形態の構成図。

【図２７】 バルブユニットの断面図。

【図２８】 従来技術の油圧回路図。

【符号の説明】

１…荷役部材としてのフォーク、２…リフトシリンダ、
２ａ…ボトム室、４…リフト用制御弁、６…作動油タン
ク、７…油圧ポンプ、８…モータ、１０…戻り管路、１
１…油圧モータ、１２…発電機、１３…迂回路、１４…
制御手段としての制御装置、１５，６３…流量制御弁、
２０…スプールとしてのピストン、３３…付勢手段とし
てのコイルばね、３６…ロジック弁、３７…切換弁、８
０…第２の流量制御弁、Ｅ…バッテリ電源としてのバッ
テリ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 滋人 長野県上水内郡豊野町浅野1671番地 仁科 工業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷役部材を昇降させるためのリフトシリ
   ンダと、 バッテリ電源と、 前記バッテリ電源により駆動されるモータにより駆動さ
   れて前記リフトシリンダに作動油を供給する油圧ポンプ
   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、 前記リフト用制御弁と作動油タンクとを連通しリフト用
   制御弁の下降操作時に前記リフトシリンダのボトム室内
   の圧油を前記作動油タンクに還流する戻り管路とを備え
   たバッテリ式産業車両における油圧装置において、 前記戻り管路に配設された油圧モータと、前記油圧モー
   タにより駆動されてバッテリ電源の電力回生を行う発電
   機と、前記戻り管路から油圧モータの上流側において分
   岐されるとともに、途中に流量制御弁を備えた迂回路と
   を設け、前記流量制御弁の流量特性を、前記油圧モータ
   の流量と流量制御弁の流量との和が軽負荷時での前記荷
   役部材の目標下降速度相当の流量となるようにしたバッ
   テリ式産業車両における油圧装置。
2. 【請求項２】 前記発電機に他励磁式発電機を使用する
   とともに、該発電機の界磁制御を行う制御手段を設け、
   制御手段は戻り油が全て油圧モータを通過する状態では
   発電機の回転数が前記目標下降速度相当の所定回転数と
   なるように界磁制御を行うようにした請求項１に記載の
   バッテリ式産業車両における油圧装置。
3. 【請求項３】 前記迂回路を前記油圧モータより下流側
   で戻り管路と合流させ、合流箇所より下流側に重負荷時
   の電源遮断状態において設定流量が前記目標下降速度相
   当量に設定された第２の流量制御弁を設けた請求項２に
   記載のバッテリ式産業車両における油圧装置。
4. 【請求項４】 荷役部材を昇降させるためのリフトシリ
   ンダと、 バッテリ電源と、 前記バッテリ電源により駆動されるモータにより駆動さ
   れて前記リフトシリンダに作動油を供給する油圧ポンプ
   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、 前記リフト用制御弁と作動油タンクとを連通しリフト用
   制御弁の下降操作時に前記リフトシリンダのボトム室内
   の圧油を前記作動油タンクに還流する戻り管路とを備え
   たバッテリ式産業車両における油圧装置において、 前記戻り管路に配設された油圧モータと、前記油圧モー
   タにより駆動されてバッテリ電源の電力回生を行う発電
   機と、前記戻り管路から油圧モータの上流側において分
   岐されるとともに油圧モータの下流側で合流する迂回路
   とを設け、前記戻り管路及び迂回路の合流点に、油圧モ
   ータの流量を優先させるとともに前記迂回路の圧力の変
   化に対応して前記油圧モータ通過流量と迂回路流量との
   和が一定となるように流量制御を行う流量制御弁を設け
   たバッテリ式産業車両における油圧装置。
5. 【請求項５】 前記流量制御弁は、前記迂回路内の作動
   油の圧力又は前記油圧モータの下流側圧力と、付勢手段
   の圧力との対抗により移動されるスプールを備え、スプ
   ールの作動により作動油タンクに連通する通路の流量を
   調整可能に構成されている請求項４に記載のバッテリ式
   産業車両における油圧装置。
6. 【請求項６】 前記発電機に他励磁式発電機を使用する
   とともに、該発電機の界磁制御を行う制御手段を設け、
   制御手段は戻り油が全て油圧モータを通過する状態では
   発電機の回転数が軽負荷時での前記荷役部材の目標下降
   速度相当の所定回転数となるように界磁制御を行うよう
   にした請求項４又は請求項５に記載のバッテリ式産業車
   両における油圧装置。
7. 【請求項７】 前記迂回路には前記流量制御弁の迂回路
   流量特性を変更するためのロジック弁と、リフトシリン
   ダのボトム室の圧力が所定圧力以上のときに前記ロジッ
   ク弁を作動させる連通位置に配置され、所定圧力未満の
   ときに遮断位置に配置される切換弁とが設けられている
   請求項４〜請求項６のいずれか一項に記載のバッテリ式
   産業車両における油圧装置。