JPS6215478B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバツテリ式フオークリフトの動力回生
用油圧回路に関する。

産業用車両としてのバツテリ式フオークリフト
において、フオークの降下時にリフトシリンダか
らの排出油のもつエネルギを利用し、油圧ポンプ
を一時的に油圧モータとして機能させ、これによ
り電動機を駆動して発電させ、バツテリの充電を
行うようにした動力回生用の油圧回路がある。

これを第１図によつて説明すると、１は通常時
に油圧ポンプ２を駆動するが、逆に回転トルクを
受けると発電機ともなる電動機、３はチルトシリ
ンダ５の動作を制御するチルト用制御弁、４はリ
フトシリンダ６の動作を制御する同じくリフト用
制御弁である。７はリフトシリンダ６の降下速度
を制御するためにチエツク弁とオリフイスの並列
回路で構成されたフローレギユレータ、また、
LM₁とLM₂はチルト用制御弁３を動作させると、
その方向によつていずれかが作動して電動機１に
バツテリ（図示せず）から通電するリミツトスイ
ツチ、同じくLM₃はリフト用制御弁４を上げ側
（第１図において右方に操作した場合）に切換え
たときに電動機１に通電するリミツトスイツチで
ある。

したがつて、リフト用制御弁４を上げ側に切換
えれば、電動機１に通電され、油圧ポンプ２を駆
動してタンク８からの作動油を、リフトシリンダ
６のピストン側に送り込み、フオークを上昇させ
る。

一方、フオークを降下させる場合、リフト用制
御弁４を下げ側（第１図において左方に操作した
場合）に切換えると、リフトシリンダ６のピスト
ン側の作動油がフオークの自重あるいは荷重によ
りフローレギユレータ７で流量制御されつつ油圧
ポンプ２を経てタンク８に戻され、この戻り作動
油で油圧ポンプ２を回転させる。このとき、電動
機１には通電されていないので、この油圧ポンプ
が油圧モータとして機能し、逆に電動機１を回転
駆動する。

これにより電動機１は発電機として働き、バツ
テリを充電することができる（なお、電気的回路
としてリミツトスイツチが切れていても、ダイオ
ードを介して電動機１からバツテリ側にのみ電流
を送り込めるように予め結線してある）。

なお、チルトシリンダ５については、動力の回
生は行わないので、チルト用制御弁３がいずれに
切換わつても、電動機１には通電され、油圧ポン
プを駆動する。

しかし、従来の動力回生回路にあつては、フオ
ーク降下時の速度が非常に遅いとき、すなわち空
荷に近い状態で下がるときでも、エネルギ回生を
必らず行う構造となつていたため、このようなと
きは、油圧モータとして機能する油圧ポンプ２の
抵抗もリフトシリンダ６の降下を妨げることか
ら、フオークの下降が極めて緩慢となり、作業能
率の悪化を招くという問題があつた。

しかも、このようなときは、回生エネルギが小
さいため（油圧モータの駆動トルクが小さい）、
バツテリの充電効果はほとんど上がらないのであ
る。

本発明はこのような問題にかんがみ、フオーク
降下速度の遅いとき、すなち回生エネルギの小さ
いときは、バツテリの充電を停止し、かつフオー
クを速やかに下降させるようにしたバツテリ式フ
オークリフトの油圧回路を提供することを目的と
する。

また本発明はこのようなエネルギ回収をおこな
う際に、できるだけ効率よくするとともに、エネ
ルギ回収時にチルトシリンダの誤動作を防止する
ことも目的とする。

以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説明
する。

まず第２図に本発明の前提となる構成を示す
と、油圧ポンプ（モータ）２のメイン回路１０に
対して、油圧ポンプ２をバイパスしてバイパス回
路１１が形成される。このバイパス回路１１には
バイパス制御電磁弁１２が介装される。

一方、リフトシリンダ６のピストン側に圧油を
導く回路１３には、油圧を感知して切換わる（油
圧が設定値以下のときにオン）圧力スイツチ１４
が取付けられ、またリフト用制御弁４を下げ側に
切換えたときに作動するリミツトスイツチLM₄が
設けられ、これら両スイツチ１４とLM₄が共にオ
ンのときに前記電磁弁１２を励磁して、バイパス
回路１１を開くように構成する。

なお、図中、１５Ａは油圧ポンプ２の吸込側チ
エツク弁、１５Ｂは油圧ポンプ２が油圧モータと
して作動するとき並びにバイパス回路１１が開い
たときの戻り側チエツク弁、１６は戻り回路１７
のオイルフイルタをそれぞれ示すが、その他の構
成で第１図と同一部材については同一符号を付す
ことにする。

次に作用を説明する。

リフト用御御弁４を上げ側に切換えると、電動
機１に通電され油圧ポンプ２を駆動するので、圧
油がメイン回路１０、回路１３を経てリフトシリ
ンダ６に供給され、これを伸長作動させてフオー
クを上昇させる。

この場合、リフト用制御弁４が中立もしくは上
げ位置のときは、リミツトスイツチLM₄がオフの
ため、バイパス回路１１の電磁弁１２は、圧力ス
イツチ１４のいかんにかかわらず励磁されず、し
たがつて電磁弁１２は閉弁しており、油圧ポンプ
２の駆動時に吐出油がバイパス回路１１へと循環
するようなことはない。

そして、リフト用制御弁４を中立位置に戻せ
ば、その時点で油圧ポンプ２の駆動は停止し、か
つ回路１３が遮断されてリフトシリンダ６はその
状態を保持する。

次にリフト用制御弁４を下げ側に切換えると、
リフトシリンダ６のピストン側からの加圧排出油
がフローレギユレータ７で流量制御されつつ、回
路１３からメイン回路１０へと逆流する。

このとき、リミツトスイツチLM₄はオンに切換
わつているが、フオークの荷重が大きく圧力スイ
ツチ１４が高圧を感知したオフになつているとき
は、電磁弁１２は依然として閉弁しており、した
がつてこのような状態では、上記排出油により油
圧ポンプ（油圧モータ）２が駆動され、電動機１
を発電機として機能させバツテリの充電が行われ
る。

つまり、回生エネルギ大ききいときは、従来通
りバツテリに対する充電を行うのである。

これに対して、フオークが空荷状態のときは、
圧力スイツチ１４がオンに切換わるために電磁弁
１２が励磁される。

これによりバイパス回路１１を電磁弁１２が開
通させると、メイン回路１０に逆流した戻り油
は、主として抵抗の少ないバイパス回路１１を流
れるようになり、したがつて電動機１を介しての
充電は停止するが、フオークの降下速度が極端に
遅くなることは防止できる。

このようなときは回生エネルギが少なく充電効
率が悪いので、あえてエネルギ回生を行わずにフ
オークの降下速度を早めて作業能率を向上させる
ようにしたのである。

なお、上記の場合、第３図に示すようにリフト
用制御弁４の下げ側への切換時に、リフトシリン
ダ６からの排出油をチルト用制御弁３を通さずに
迂回させるバイパス通路２５を設け、このバイパ
ス通路２５を上記バイパス回路１１に接続しても
よい。

また、この場合、第４図に示すように、油圧モ
ータ２と電磁弁１２を結ぶバイパス回路１１の途
中に電磁弁２３を介装し、リフト用制御弁４の下
げ側への切換時にチルト用制御弁３をいずれかに
切換操作したときに、この電磁弁２３を閉弁作動
させ、例えばリフトシリンダ６を保持する圧力よ
りもチルトシリンダ５の後傾に要する圧力の方が
大きいときなどに、チルトシリンダ５による後傾
が行われずにリフトシリンダ６が上昇方向に作動
するのを防止するようにしてもよい。

このような基本構成を前提として、次ぎに第５
図にもとづいて本発明の実施例を説明すると、こ
れはエネルギ回生時にフローレギユレータ７で無
駄に消費される分を除いて、それだけ油圧ポンプ
（モータ）２の駆動効率を高めようとするもので
ある。

そのために、回路１３に挿入したフローレギユ
レータ７を除去し、その代りにバイパス回路１１
に介装する電磁弁２２として三方切換弁を備え、
そのうちの１ポジシヨンＡをオリフイスポートと
する。ただし残りのポジシヨンＢ，Ｃは前記第２
図と同様に構成する。

ただし、この電磁弁２２は前記電磁弁１２と、
これに並列となるようにオリフイスポート付の二
方切換弁（オンオフバルブ）を配置してもよい。

そして電磁弁２２はリフト用制御弁４の下げ位
置を検知するリミツトスイツチLM₄と、油圧を感
知して作動する圧力スイツチ１４により、フオー
クの荷重のあるときはバイパス回路１１を遮断す
るポジシヨンＣに、またフオークの空荷のときは
バイパス回路１１を開くポジシヨンＢにそれぞれ
切換わり、エネルギの回生を行つたり、あるいは
フオークをスムーズに下げたりする。これに対し
て電磁弁２２のポジシヨンＡには、フオークの降
下時に圧力スイツチ１４が設定値以上を感知して
いるにもかかわらず、油圧ポンプ２または電動機
１が正常に回転していないときにのみ切換わるよ
うになつている。

このためには、ポンプ２または電動機１の異常
回転を検知する手段を設け、これにより電磁弁２
２をポジシヨンＡに切換えるようにする（ただ
し、いずれも図示は省略する）。

なお、バイパス回路１１の電磁弁２２の上流に
は、電磁弁２２がポジシヨンＡに切換わると同時
に油圧ポンプ２への流路を遮断する電磁弁２３を
設けてある。

したがつて、フオーク降下時に所定の回路油圧
があるにもかかわらず、ポンプ２や電動機１が故
障しエネルギ回生が不能になつたときは、電磁弁
２２がオリフイスポート付のポジシヨンＡに切換
わり、フオークの降下速度を制御しつつ安全に下
げることができる。

また、正常にポンプ２等が作動しているとき
は、バイパス回路１１を遮断してフオークのもつ
位置エネルギを全てバツテリ充電用として回生で
きる。

この場合、油圧ポンプ（モータ）２の負荷とし
て電動機１を駆動するので、戻り油にはこの負荷
に応じての抵抗が附与され、リフトシリンダ６
（フオーク）の降下速度も適正に制御されるわけ
である。

なお、この実施例ではリフト用制御弁４が下げ
位置のときに、リフトシリンダ６からの戻り油
を、チルト用制御弁３を通さずに別設のバイパス
通路２５により前記バイパス回路１１の途中に戻
すようにしている。

次に、第６図の実施例を説明すると、これはフ
オーク降下中のエネルギ回生時に、例えばチルト
用制御弁３によりチルトシリンダ５を作動させる
と、チルトシリンダ５の負荷によつては、加圧排
出油がバイパス回路１１から油圧ポンプ（モー
タ）２に戻らずに、そのままチルト用制御弁３を
経てチルトシリンダ５に流れ込むことがあるの
で、これを防止するためにチルト用制御弁３とリ
フト用制御弁４の関係を、油圧ポンプ２に対して
その上流にリフト用制御弁４が位置するように置
換したものである。

したがつて、この第６図の場合は、エネルギ回
生時にチルト用制御弁３を切換操作しても、リフ
トシリンダ６からの戻り油はチルトシリンダ５側
には、一切吸い込まれることがなくなる。

ただし、チルト用制御弁３の切換えを検知して
リミツトスイツチLM₁，LM₂のいずれかがオンと
なつても、エネルギ回生中（あるいはリフトシリ
ンダ６の降下速度制御時）は、電動機１に通電さ
れることのないように構成しておく。

以上説明したように本発明によれば、リフトシ
リンダの動力回生を行うにあたり、回生エネルギ
が小さく効率の悪いときはバツテリへの充電を止
め、フオークの降下速度が極端に低下するのを防
いでフオーク作業の能率改善をはかり、そして回
生エネルギの大きいときに効率的にバツテリの充
電を行えるという効果がある。

また、エネルギを回生するにあたりフローレギ
ユレータでの無駄なエネルギ消費を防いで、この
分もバツテリ充電用に充当することができると共
に、油圧ポンプの故障等による異常回転時は、オ
リフイスを通してバイパスすることにより安全に
リフトシリンダの速度を制御できる。さらに、エ
ネルギ回生時に誤まつてチルトシリンダを操作し
ても、チルトシリンダが作動することがなく、作
動の安全性が向上するという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の油圧回路図である。第２図
ないし第４図は本発明の前提となる構成を示す油
圧回路図、第５図と第６図はそれぞれ本発明の実
施例を示す油圧回路図である。 １……電動機（発電機）、２……油圧ポンプ
（モータ）、３……チルト制御弁、４……リフト制
御弁、５……チルトシリンダ、６……リフトシリ
ンダ、１１……バイパス回路、１２……電磁弁、
１４……圧力スイツチ、２２……電磁弁、LM₁〜
LM₄……リミツトスイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電動機により駆動される油圧ポンプからの圧
   油を、方向切換弁を介してリフトシリンダに供給
   するようになすとともに、リフトシリンダ降下時
   の加圧排出油により上記油圧ポンプを駆動して電
   動機を発電機として回転させバツテリへの電力回
   生を行うようにしたバツテリ式フオークリフトの
   油圧回路において、リフトシリンダ降下時の油圧
   を検出する手段と、前記油圧ポンプの異常回転を
   検出する手段と、前記油圧ポンプをバイパスする
   回路と、このバイパス回路を開閉する切換ポジシ
   ヨン及びオリフイスを介して連通する切換ポジシ
   ヨンとをもつ弁手段とを設け、検出油圧が所定値
   以下のときにバイパス回路を開き、また所定値以
   上でも油圧ポンプの異常回転時にはオリフイスを
   介してバイパス回路を開くように前記弁手段を切
   換制御するようにしたことを特徴とするバツテリ
   式フオークリフトの油圧回路。 ２ 電動機により駆動される油圧ポンプからの圧
   油を、方向切換弁を介してリフトシリンダに供給
   するようになすとともに、リフトシリンダ降下時
   の加圧排出油により上記油圧ポンプを駆動して電
   動機を発電機として回転させバツテリへの電力回
   生を行うようにしたバツテリ式フオークリフトの
   油圧回路において、前記方向切換弁として、チル
   トシリンダへの圧油を制御するチルト制御弁とそ
   の下流側にリフトシリンダへの圧油を制御するリ
   フト制御弁を設け、リフトシリンダ降下時の油圧
   を検出する手段と、前記油圧ポンプをバイパスす
   る回路及びこのバイパス回路を開閉する弁手段と
   を設け、検出油圧が所定値以下のときにバイパス
   回路を開くように前記弁手段を制御するようにし
   たことを特徴とするバツテリ式フオークリフトの
   油圧回路。