WO2013114948A1

WO2013114948A1 - フォークリフトの油圧制御装置

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Publication number: WO2013114948A1
Application number: PCT/JP2013/050670
Authority: WO
Inventors: 力松尾; 石川　洋彦; 祐規上田; 後藤　哲也; 淳一森田
Original assignee: 株式会社豊田自動織機
Priority date: 2012-02-02
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2013-08-08
Also published as: EP2813461B1; EP2813461A4; US9469515B2; EP2813461A1; JP2013159431A; JP5333616B2; CN104080726B; CN104080726A; US20150013324A1

Abstract

油圧ポンプモータ（ＰＭ）の吐出ポート（Ｐａ）とリフトシリンダ（１）のボトム室（１ｂ）とが油路Ｋａにて接続される。油路（Ｋａ）には、油タンク（Ｔａ）に接続される油路（Ｋｄ）が分岐形成される。油路（Ｋｄ）には、流量制御弁（６）が配設される。流量制御弁（６）は、フォーク（Ｆ）の下降動作時にリフトシリンダ（１）から排出される作動油を、油圧ポンプモータ（ＰＭ）側へ流す流量と、油タンク（Ｔａ）側へ流す流量とを制御する。回生動作を行うことができる場合には流量制御弁（６）が閉弁されて作動油が油圧ポンプモータ（ＰＭ）へ流通する。回生動作が行えない場合には流量制御弁（６）が開弁されて作動油が油タンク（Ｔａ）へ流通し、何れの場合であってもフォーク（Ｆ）を指示速度で下降動作させることができる。

Description

フォークリフトの油圧制御装置

　本発明は、フォークリフトの油圧制御装置、特には油圧シリンダを制御するための油圧制御装置に関する。

　フォークリフトでは、フォークを下降動作させる場合にリフトシリンダから排出される作動油を油圧ポンプモータに戻すことによって、油圧ポンプモータを油圧モータとして駆動させる回生動作が行われている（例えば、特許文献１参照）。

米国特許第５６４９４２２号

　油圧ポンプモータは、油タンクから作動油を吸い込む吸入ポートと吸い込んだ作動油を吐出する吐出ポートとを備えている。このため、特許文献１のようにリフトシリンダから排出される作動油を油圧ポンプモータの吸入ポート側に戻すように構成した場合には、吐出ポート及び吸入ポートの両ポートに圧力を掛けることができる油圧ポンプモータを用意しなければならず、油圧制御装置の構成が複雑化してしまう。

　また、フォークリフトでは、積荷が十分に重い状態でフォークの下降動作を行う場合の回生動作は行い易い。一方、積荷が軽い状態でフォークの下降動作を行う場合の回生動作は行い難く、フォークを指示速度で下降動作させるために電力を消費して、油圧ポンプモータを回転させる必要があり、回生動作による効果を十分に得られない虞がある。

　この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、構成を簡素化しつつ、回生動作による効果を得ることができるフォークリフトの油圧制御装置を提供することにある。

　上記問題点を解決するため、本発明の一態様によれば、昇降操作部材の操作によって作動油を給排させることによりフォークを上昇動作又は下降動作させる昇降用油圧シリンダを備えたフォークリフトの油圧制御装置において、油圧ポンプモータと、前記フォークの下降動作時に、前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油を前記油圧ポンプモータの吐出ポートへ流通させる第１油路と、前記第１油路に配設されるとともに、前記フォークの下降動作時には前記昇降用油圧シリンダから前記油圧ポンプモータへの作動油の流出を許容する一方で、前記フォークの停止時又は上昇動作時には前記昇降用油圧シリンダから前記油圧ポンプモータへの作動油の流出を遮断する流出制御機構と、前記油圧ポンプモータと前記流出制御機構の間の前記第１油路から分岐形成されるとともに、前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油をドレイン側へ流通させる第２油路と、前記第２油路に配設されるとともに、前記フォークの下降動作時に前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油の前記油圧ポンプモータ側へ流す流量と前記ドレイン側へ流す流量を制御する流量制御弁と、を備えたフォークリフトの油圧制御装置が提供される。

　これによれば、昇降用油圧シリンダから排出される作動油が油圧ポンプモータの吐出ポートへ流通させられるので、油圧ポンプモータの構成を簡素化することができる。すなわち、油圧制御装置の構成を簡素化することができる。また、フォークの下降動作時には、昇降用油圧シリンダから排出される作動油を第１油路によって油圧ポンプモータへ流通させることにより、回生動作が行われる。そして、第１油路を介して油圧ポンプモータに流通する作動油の流量によってフォークを指示速度で下降動作させることができない場合には、流量制御弁が第１油路の流量と第２油路の流量を制御することにより、フォークを指示速度で下降動作させることができる。したがって、フォークを指示速度で下降動作させるために電力を消費して油圧ポンプモータを回転させる必要がなく、回生動作による効果を得ることができる。

　前記流量制御弁は、前記昇降操作部材の操作量に応じた指示速度で前記フォークを下降動作させるために必要な必要回転数に対して前記油圧ポンプモータの実回転数が不足する場合、その不足回転数分に相当する流量の作動油を前記ドレイン側に流通させることが望ましい。この場合、流量制御弁が、不足回転数分に相当する流量の作動油をドレイン側に流通させられるので、フォークを指示速度で下降動作させることができる。

　傾動操作部材の操作によって作動油を給排させることにより前記フォークが装着されるマストを前傾動作又は後傾動作させる傾動用油圧シリンダと、前記油圧ポンプモータの吐出ポートに接続されるとともに、前記油圧ポンプモータが吐出する作動油を前記傾動用油圧シリンダに流通させる第３油路と、前記油圧ポンプモータと前記流出制御機構の間の前記第１油路上に配設されるとともに、前記第１油路を前記作動油が流通可能な開状態と前記作動油が流通不能な閉状態とに切り換える開閉機構と、前記油圧ポンプモータを駆動させる回転電機の制御、及び前記開閉機構の制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、単独動作による前記フォークの下降動作が行われる場合、前記開閉機構を開状態に制御することにより、前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油によって前記油圧ポンプモータを油圧モータとして駆動させて前記回転電機に回生動作を行わせることが望ましい。

　この場合、、油圧ポンプモータにより、昇降用油圧シリンダと傾動用油圧シリンダに作動油を供給する構成であっても、単独動作によるフォークの下降動作時には昇降用油圧シリンダから排出される作動油によって油圧ポンプモータを駆動させて回生動作を行わせることができる。

　前記制御部は、前記フォークの下降動作と前記マストの前傾動作又は後傾動作の何れか一方とによる同時動作が行われる場合、前記傾動操作部材の操作量に応じた指示速度で動作させるために必要な前記油圧ポンプモータの必要回転数をもとに前記回転電機を駆動させるとともに、前記開閉機構を閉状態に制御し、前記流量制御弁は、前記開閉機構が閉状態に制御されることにより、前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油を前記ドレイン側に流通させることが望ましい。

　この場合、同時動作時には、開閉機構によって第１油路を閉状態とすることで、マストの前傾動作又後傾動作を傾動操作部材の操作量に応じた指示速度で行わせることができる。一方、フォークの下降動作についても、流量制御弁が第１油路の流量と第２油路の流量を制御することにより、昇降操作部材の操作量に応じた指示速度で行わせることができる。すなわち、同時動作時において、フォークとマストをそれぞれの指示速度で動作させることができる。

　前記流量制御弁は、前記昇降用油圧シリンダと前記流出制御機構の間と、前記流出制御機構と前記油圧ポンプモータの間の圧力差によって弁開度を調整することにより、前記ドレイン側に流通させる流量を制御することが望ましい。

　この場合、流量制御弁を圧力差によって開弁及び閉弁する構成としたので、弁開度を電気的に制御する場合に比して油圧制御装置の構成及び制御を簡素化することができる。

　本発明によれば、構成を簡素化しつつ、回生動作による効果を得ることができる。

第１の実施形態の油圧制御装置の回路図。第２の実施形態のフォークリフトの側面図。第２の実施形態の油圧制御装置の回路図。別例の油圧制御装置の一部を示す回路図。別例の油圧制御装置の一部を示す回路図。別例の油圧制御装置の一部を示す回路図。別例の油圧制御装置の一部を示す回路図。別例の油圧制御装置の一部を示す回路図。パイロットチェック弁の内部構造を模式的に示した模式図。

　（第１の実施形態）
　以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１にしたがって説明する。

　第１の実施形態のフォークリフトは、車体前方に配置される荷役具（荷役用部材）としてのフォークＦとともに運転台が昇降動作を行うピッキング作業用のフォークリフトである。そして、フォークＦは、運転台に設けられた昇降操作部材としての操作レバーＬの操作により、昇降用油圧シリンダとしてのリフトシリンダ１が伸縮することによって昇降動作を行う。

　以下、本実施形態の油圧制御装置を具体的に説明する。

　油圧制御装置は、リフトシリンダ１の動作を制御する。そして、本実施形態の油圧制御装置は、単一のポンプと該ポンプを駆動する単一のモータとにより、リフトシリンダ１を動作させる装置、すなわち油圧回路を構成している。

　油圧ポンプ及び油圧モータとして機能する油圧ポンプモータＰＭには、電動機及び発電機として機能するモータ（回転電機）Ｍが接続されている。本実施形態においてモータＭは、油圧ポンプモータＰＭを油圧ポンプとして作動させる場合に電動機として機能し、油圧ポンプモータＰＭを油圧モータとして作動させる場合に発電機として機能する。本実施形態の油圧ポンプモータＰＭは、双方向に回転可能である。

　油圧ポンプモータＰＭの吐出ポートＰａには、作動油を供給又は排出するための第１油路としての油路Ｋａが接続されている。そして、油圧ポンプモータＰＭは、油路Ｋａを介してリフトシリンダ１のボトム室１ｂに接続されている。また、油路Ｋａには、当該油路Ｋａを流通する作動油の流量を制御する昇降用比例弁２が配設されている。昇降用比例弁２は、作動油の流通を許容しない閉状態に対応する第１位置２ａと、開状態に対応してその開度を任意に変更可能であって、双方向に作動油の流通を許容する第２位置２ｂとを取り得る。昇降用比例弁２では、フォークＦを上昇動作させる場合にリフトシリンダ１側へ流通する作動油の流量を調整するために、その開度が制御される。また、昇降用比例弁２では、フォークＦを下降動作させる場合に油圧ポンプモータＰＭ側へ流通する作動油の流量を調整するために、その開度が制御される。本実施形態において昇降用比例弁２は、第１位置２ａに切り換えられた時、ボトム室１ｂから油圧ポンプモータＰＭ側への作動油の流出を遮断する一方、第２位置２ｂに切り換えられた時、ボトム室１４ｂから油圧ポンプモータＰＭ側への作動油の流出を許容し、流出制御機構を構成している。

　油圧ポンプモータＰＭの吸入ポートＰｂには、油圧ポンプモータＰＭが油圧ポンプとして動作する際に油タンクＴａから汲み上げた作動油を流通させる油路Ｋｂが接続されている。油路Ｋｂには、油タンクＴａから油圧ポンプモータＰＭへの作動油の流通を許容するチェック弁３が配設されている。また、油圧ポンプモータＰＭの吸入ポートＰｂには、油圧ポンプモータＰＭが油圧モータとして動作する際に吐出ポートＰａから流入し、吸入ポートＰｂから吐き出した作動油（戻り油）を油タンクＴａに流通させる油路Ｋｃが接続されている。油路Ｋｃには、油圧ポンプモータＰＭから油タンクＴａへの作動油の流通を許容するチェック弁４が配設されている。なお、戻り油は、フィルタ５を介して油タンクＴａに流通する。

　本実施形態では、図１に示すように、リフトシリンダ１のボトム室１ｂから排出される作動油が、油路Ｋａを通じて油圧ポンプモータＰＭの吐出ポートＰａへ流入する。このため、油圧ポンプモータＰＭの吸入ポートＰｂに接続される油路Ｋｂに圧力が掛からなくすることができる。これにより、油圧ポンプモータＰＭは、吐出ポートＰａ及び吸入ポートＰｂの両方に圧力を掛けることができる構成である必要はなく、吐出ポートＰａに圧力を掛けることができる構成であれば良い。つまり、油圧ポンプモータＰＭは、吸入ポートＰｂに圧力を掛けることができなくても良い。したがって、本実施形態の油圧制御装置には、吐出ポートＰａにのみ圧力が掛かることに対応した油圧ポンプモータＰＭが設けられている。

　また、昇降用比例弁２における作動油の流出側には、油路Ｋａから分岐形成されて油タンクＴａ（ドレイン側）に接続される第２油路としてのバイパス油路Ｋｄが接続されている。そして、バイパス油路Ｋｄには、バイパス油路Ｋｄを流通する作動油の流量を制御する流量制御弁６が配設されている。本実施形態において流量制御弁６は、昇降用比例弁２と油タンクＴａとの間に配設されている。流量制御弁６は、全閉状態としての第１位置６ａと、全開状態としての第２位置６ｂと、開状態としてその開度を調整可能な第３位置６ｃを取り得る。本実施形態の流量制御弁６は、リフトシリンダ１及び昇降用比例弁２の間の圧力Ｐ１と、昇降用比例弁２及び油圧ポンプモータＰＭの間の圧力Ｐ２との圧力差に応じて、第１位置６ａ、第２位置６ｂ、及び第３位置６ｃの何れかの位置を取り得るように作動する。

　具体的に言えば、流量制御弁６は、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との差が大きくなるほど開度を少なくするように作動するとともに、前記差が小さくなるほど開度を大きくするように作動する。このため、流量制御弁６が第１位置６ａに配置されている場合、リフトシリンダ１のボトム室１ｂから排出された作動油は、昇降用比例弁２を介して油圧ポンプモータＰＭの吐出ポートＰａに流通する。すなわち、この場合は、昇降用比例弁２を流通した作動油の全てが図１に示す流量Ｑ１となって油圧ポンプモータＰＭの吐出ポートＰａに流通する。一方、流量制御弁６が第２位置６ｂ及び第３位置６ｃに配置されている場合、リフトシリンダ１のボトム室１ｂから排出された作動油は、昇降用比例弁２を介して油圧ポンプモータＰＭの吐出ポートＰａ側と油タンクＴａ側に流通する。すなわち、この場合は、昇降用比例弁２を流通した作動油のうち、図１に示す流量Ｑ１分が油圧ポンプモータＰＭの吐出ポートＰａ側に流通する一方、図１に示す流量Ｑ２分が油タンクＴａ側に流通する。流量制御弁６は、圧力差に応じて所望の開度を取り得るように予め調整されている。

　次に、油圧制御装置の制御部Ｓの構成を説明する。

　制御部Ｓには、操作レバーＬの操作量を検出するポテンショメータＬｍが電気的に接続されている。制御部Ｓは、操作レバーＬの操作量に基づくポテンショメータＬｍからの検出信号をもとに、モータＭの回転を制御するとともに、昇降用比例弁２の開度を制御する。

　また、制御部Ｓには、インバータＳ１が電気的に接続されている。モータＭには、バッテリＢＴの電力がインバータＳ１を介して供給される。なお、モータＭで生じた電力は、インバータＳ１を介してバッテリＢＴに蓄電される。そして、本実施形態のフォークリフトは、バッテリＢＴに蓄電された電力を駆動源として走行する。

　以下、本実施形態の油圧制御装置の作用を説明する。

　最初に、フォークＦを上昇動作させる場合について説明する。

　フォークＦを上昇動作させる場合、リフトシリンダ１のボトム室１ｂに作動油が供給される。このため、制御部Ｓは、操作レバーＬの操作量に応じた指示速度で、フォークＦを上昇動作させるために必要な油圧ポンプモータＰＭの必要回転数と、昇降用比例弁２の弁開度とを算出する。そして、制御部Ｓは、算出した必要回転数をモータＭの指令回転数としてモータＭの駆動を制御するとともに、昇降用比例弁２を算出した弁開度の第２位置２ｂで開く。

　これにより、油圧ポンプモータＰＭは、モータＭの回転によって油圧ポンプとして機能することで油タンクＴａの作動油を吸込み、その作動油を吐出ポートＰａから吐出する。この作動油は、油路Ｋａを流通するとともに昇降用比例弁２を介してリフトシリンダ１のボトム室１ｂに供給される。その結果、フォークＦは、リフトシリンダ１の伸長によって上昇動作を行う。制御部Ｓは、上昇動作を終了させる場合、モータＭの駆動を終了させるとともに、昇降用比例弁２を第１位置２ａに変更する。

　次に、フォークＦを下降動作させる場合について説明する。

　フォークＦを下降動作させる場合、リフトシリンダ１のボトム室１ｂから作動油が排出される。このため、制御部Ｓは、操作レバーＬの操作量に応じた指示速度で下降動作させるために必要な油圧ポンプモータＰＭの必要回転数と、昇降用比例弁２の弁開度を算出する。そして、制御部Ｓは、算出した必要回転数をモータＭの指令回転数としてモータＭの駆動を制御するとともに、昇降用比例弁２を算出した弁開度の第２位置２ｂで開く。

　昇降用比例弁２が開弁すると、リフトシリンダ１のボトム室１ｂから排出される作動油は、油路Ｋａを流通して油圧ポンプモータＰＭの吐出ポートＰａに流入する。このとき、モータＭは、油圧ポンプモータＰＭがボトム室１ｂから排出された作動油を駆動力として指令回転数で動作する場合、出力トルクがマイナス側の値となり、回生動作を行う。つまり、モータＭは、油圧ポンプモータＰＭが油圧モータとして機能することで、発電機として機能する。このため、発電機として動作するモータＭで生じた電力は、インバータＳ１を介してバッテリＢＴに蓄電されることになる。制御部Ｓは、下降動作を終了させる場合、モータＭの駆動を終了させるとともに、昇降用比例弁２を第１位置２ａに変更する。

　このような回生動作は、フォークＦの積荷が十分に重い状態での下降動作時に生じ得る。つまり、この場合の下降動作では、フォークＦや積荷の重量によってボトム室１ｂ内の作動油が排出され易く、操作レバーＬの操作量に応じた指示速度で下降動作させるために必要な流量の作動油が昇降用比例弁２の弁開度に合わせて油圧ポンプモータＰＭの吐出ポートＰａに流入する。このため、油圧ポンプモータＰＭは、モータＭを力行側で動作させなくても、操作レバーＬの操作量に応じた指示速度で下降動作させるために必要な必要回転数、すなわち指令回転数で動作する。回生動作では、昇降用比例弁２の弁開度により、下降動作の速度が制御される。

　なお、流量制御弁６は、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との差に応じて、閉弁状態と所望開度による開弁状態とを取り得る。本実施形態において流量制御弁６は、昇降用比例弁２が第１位置２ａに配置されて下降動作を行っていない場合、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との差（Ｐ１＞Ｐ２）によって閉弁状態（第１位置６ａ）に設定される。そして、流量制御弁６は、昇降用比例弁２が開弁状態（第２位置２ｂ）に設定されて作動油が流通し始めると、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との差が小さくなるように推移することにより、開弁状態に切り換えられる。このとき、作動油は、油路Ｋａを通じて油圧ポンプモータＰＭ側へ流通し（図１に示す流量Ｑ１）、流量制御弁６の弁開度に応じた流量の作動油は油路Ｋｄを通じて油タンクＴａ側（ドレイン側）に流通する（図１に示す流量Ｑ２）。その後、流量制御弁６は、油圧ポンプモータＰＭの回転上昇に伴って圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との差が大きくなるように推移することにより、再び閉弁状態に切り換えられる。このとき、作動油は、油路Ｋａを通じて油圧ポンプモータＰＭ側のみに流通する（図１に示す流量Ｑ１）。

　一方、流量制御弁６は、回生動作時のように昇降用比例弁２の弁開度によって下降動作の速度を指示速度で制御できない場合、所望開度で開弁することにより指示速度を充足させるための動作を行う。

　フォークＦの積荷が軽い状態で下降動作が行われる場合は、フォークＦや積荷の重量のみによってはボトム室１ｂ内の作動油が排出され難く、操作レバーＬの操作量に応じた指示速度で下降動作させるために必要な流量の作動油が油圧ポンプモータＰＭの吐出ポートＰａに流通し難い。このため、油圧ポンプモータＰＭを指令回転数で回転させて指示速度を充足させるためには、モータＭを力行動作させる必要がある。しかし、モータＭを力行動作させる場合は電力を消費することになる。そこで、本実施形態において制御部Ｓは、モータＭの回転数に制限を加える。具体的に言えば、制御部Ｓは、モータＭを発電機として駆動できる上限の回転数で駆動させる。このようにモータＭの回転数に制限を加えると、モータＭの回転数が抑えられることになるので、下降動作を指示速度で行わせるために必要な流量が不足することになるが、この不足分の流量を補うように流量制御弁６が動作する。

　つまり、流量制御弁６では、油圧ポンプモータＰＭ側へ流通する作動油の流量が少なくなることで圧力Ｐ２が上昇し、圧力Ｐ１との差が小さくなることに伴って開弁状態に変更される。これにより、リフトシリンダ１から排出される作動油は、油圧ポンプモータＰＭ側に流通する流量（図１に示す流量Ｑ１）と、流量制御弁６を介して油タンクＴａ（ドレイン側）に流通する流量（図１に示す流量Ｑ２）と、に分配される。したがって、流量制御弁６が作動油の流通路となる油路Ｋｄを開くことによって、前述した不足分の流量が補われることにより、下降動作の指示速度が充足されることになる。このように本実施形態の油圧制御装置では、下降動作時、回生動作を行うことができない条件下において、モータＭの制御と流量制御弁６の作用とによって消費電力を抑制しつつ、下降動作の指示速度を充足させることが実現される。

　したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。

　（１）リフトシリンダ１から排出される作動油を油圧ポンプモータＰＭの吐出ポートＰａへ流通させるので、油路Ｋｂ（油圧ポンプモータＰＭとタンクＴａ間）に圧力が掛からなくすることができる。これにより、油圧ポンプモータＰＭの吐出ポートＰａにのみ圧力が掛かることに対応した油圧ポンプモータＰＭを設ければ良く、油圧ポンプモータＰＭの構成を簡素化することができる。したがって、油圧制御装置の構成を簡素化することができる。

　（２）また、油圧ポンプモータＰＭに流通する作動油の流量によってフォークＦを指示速度で下降動作させることができない場合には、流量制御弁６が油路Ｋａの流量と油路Ｋｄの流量とを制御することにより、フォークＦを指示速度で下降動作させることができる。したがって、フォークＦを指示速度で下降動作させるために電力を消費して油圧ポンプモータＰＭを回転させる必要がなく、回生動作による効果を得ることができる。すなわち、回生動作によって得られた電力を、フォークＦの下降動作時に費やすことなく、有効に活用することができる。

　（３）流量制御弁６を圧力差によって開弁及び閉弁する構成としたので、弁開度を電気的に制御する場合に比して油圧制御装置の構成及び制御を簡素化することができる。

　（４）油路Ｋｄの流量を流量制御弁６によって無段階に切り換えることができるので、切り換え時のチャタリングやショックの発生を抑制することができる。

　（５）流量制御弁６を、リフトシリンダ１と油圧ポンプモータＰＭとの間の流路と並列的に配置しているので、圧力損失が少なく、高効率の回生を行わせることができる。

　（第２の実施形態）
　次に、本発明を具体化した第２の実施形態を図２及び図３にしたがって説明する。

　なお、以下に説明する実施形態において同一構成については同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略化する。

　第２の実施形態のフォークリフトは、カウンタバランス型のフォークリフトである。このフォークリフトは、図２に示すように、車体フレーム１２の前部にマスト１３を備えている。マスト１３は、車体フレーム１２に対して傾動可能に支持された左右一対のアウタマスト１３ａと、その内側に昇降可能に装備されたインナマスト１３ｂとからなる。両アウタマスト１３ａの後側には、昇降用油圧シリンダとしてのリフトシリンダ１４がアウタマスト１３ａと平行に固定されている。リフトシリンダ１４のピストンロッド１４ａの先端はインナマスト１３ｂの上部に連結されている。

　インナマスト１３ｂの内側にはリフトブラケット１５がインナマスト１３ｂに沿って昇降可能に装備され、リフトブラケット１５には荷役用部材としてフォーク１６が取着されている。インナマスト１３ｂの上部にはチェーンホイール１７が支承されている。チェーンホイール１７にはチェーン１８が掛装され、そのチェーン１８の第１端部がリフトシリンダ１４の上部に連結され、第２端部がリフトブラケット１５に連結されている。そして、リフトシリンダ１４の伸縮によりチェーン１８を介してフォーク１６がリフトブラケット１５とともに昇降される。

　車体フレーム１２の左右両側には傾動用油圧シリンダとしてのティルトシリンダ１９がその基端にて回動可能に支持されている。ティルトシリンダ１９のピストンロッド１９ａの先端はアウタマスト１３ａの上下方向ほぼ中央部に回動可能に連結されている。そして、ティルトシリンダ１９の伸縮によりマスト１３が傾動される。

　運転室２０の前部にはステアリング２１、昇降操作部材としてのリフトレバー２２及び傾動操作部材としてのティルトレバー２３がそれぞれ設けられている。そして、リフトレバー２２の操作によりリフトシリンダ１４が伸縮されるとともにフォーク１６が昇降するようになっている。また、ティルトレバー２３の操作によりティルトシリンダ１９が伸縮されるとともに、マスト１３が傾動するようになっている。

　マスト１３は、予め定めた最後傾位置から最前傾位置の間で傾動可能である。図２に示すマスト１３は垂直位置に配置され、運転室２０に接近する方向にマスト１３を傾動する動作を後傾動作と呼び、運転室２０から離間する方向にマスト１３を傾動する動作を前傾動作と呼ぶ。本実施形態のフォークリフトの構成では、ティルトシリンダ１９が伸びる方向に動作した時にマスト１３が前傾動作を行う一方、ティルトシリンダ１９が縮む方向に動作した時にマスト１３が後傾動作を行う。

　以下、本実施形態の油圧制御装置について図３にしたがって説明する。

　油圧制御装置は、リフトシリンダ１４及びティルトシリンダ１９の動作を制御する。そして、本実施形態の油圧制御装置は、図３に示すように、単一のポンプと該ポンプを駆動する単一のモータとにより、リフトシリンダ１４及びティルトシリンダ１９を動作させる装置、すなわち、油圧回路を構成している。

　リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂに接続される第１油路としての油路Ｋ１は、油圧ポンプ及び油圧モータとして機能する油圧ポンプモータ３０に接続されている。本実施形態において油路Ｋ１は、油圧ポンプモータ３０の吐出ポート３０ａに接続されている。油圧ポンプモータ３０には、電動機及び発電機として機能するモータ（回転電機）３１が接続されている。本実施形態においてモータ３１は、油圧ポンプモータ３０を油圧ポンプとして作動させる場合に電動機として機能し、油圧ポンプモータ３０を油圧モータとして作動させる場合に発電機として機能する。本実施形態の油圧ポンプモータ３０は、双方向に回転可能である。

　リフトシリンダ１４と油圧ポンプモータ３０とを接続する油路Ｋ１において、リフトシリンダ１４側には、フォーク下降用の比例弁３２が配設されている。フォーク下降用の比例弁３２は、作動油の流通を許容しない閉状態に対応する第１位置３２ａと、ボトム室１４ｂから排出される作動油の流通を許容する開状態に対応してその開度を任意に変更可能な第２位置３２ｂと、を取り得る。本実施形態においてフォーク下降用の比例弁３２は、第１位置３２ａに切り換えられた時、ボトム室１４ｂから油圧ポンプモータ３０側への作動油の流出を遮断する一方、第２位置３２ｂに切り換えられた時、ボトム室１４ｂから油圧ポンプモータ３０側への作動油の流出を許容し、流出制御機構を構成している。

　また、油路Ｋ１において、油圧ポンプモータ３０とフォーク下降用の比例弁３２との間に、電磁切換弁３３が配設されている。電磁切換弁３３は、作動油の流通を許容しない閉状態に対応する第１位置３３ａと、フォーク下降用の比例弁３２側からの作動油の流通を許容する開状態に対応する第２位置３３ｂと、を取り得る。本実施形態の電磁切換弁３３は、第１位置３３ａ及び第２位置３３ｂの２位置を取り得るＯＮ－ＯＦＦ弁から構成されている。電磁切換弁３３は、油路Ｋ１を開閉させる開閉機構として機能する。そして、電磁切換弁３３は、第１位置３３ａに切り換えられたときに油路Ｋ１を閉状態に設定する一方、第２位置３３ｂに切り換えられたときに油路Ｋ１を開状態に設定する。フォーク下降用の比例弁３２及び電磁切換弁３３は、フォーク１６を下降動作させる場合に油圧ポンプモータ３０側へ流通する作動油の流量を調整するために、それらの開度を制御される。

　また、油圧ポンプモータ３０の吸入ポート３０ｂには、油圧ポンプモータ３０が油圧ポンプとして動作する際に油タンクＴから汲み上げた作動油を流通させる油路Ｋ２が接続されている。油路Ｋ２には、油タンクＴ側から油圧ポンプモータ３０側への作動油の流通を許容するチェック弁３４が配設されている。また、油圧ポンプモータ３０の吸入ポート３０ｂには、油圧ポンプモータ３０が油圧モータとして動作する際に吐出ポート３０ａから流入し、吸入ポート３０ｂから吐き出した作動油（戻り油）を油タンクＴに流通させる油路Ｋ３が接続されている。油路Ｋ３には、油圧ポンプモータ３０側から油タンクＴ側への作動油の流通を許容するチェック弁３５が配設されている。なお、戻り油は、フィルタ３６を介して油タンクＴに流入する。

　本実施形態では、図３に示すように、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから排出される作動油が、油路Ｋ１を通じて油圧ポンプモータ３０の吐出ポート３０ａへ流入する。このため、油圧ポンプモータ３０の吸入ポート３０ｂに接続される油路Ｋ２に圧力が掛からなくすることができる。これにより、油圧ポンプモータ３０は、吐出ポート３０ａ及び吸入ポート３０ｂの両方に圧力を掛けることができる構成である必要はなく、吐出ポート３０ａ側に圧力を掛けることができる構成であれば良い。つまり、油圧ポンプモータ３０は、吸入ポート３０ｂに圧力を掛けることができなくても良い。したがって、本実施形態の油圧制御装置には、吐出ポート３０ａにのみ圧力が掛かることに対応した油圧ポンプモータ３０が設けられている。

　また、フォーク下降用の比例弁３２における作動油の流出側には、油路Ｋ１から分岐形成されて油タンクＴに接続される第２油路としてのバイパス油路Ｋ４が接続されている。そして、バイパス油路Ｋ４には、バイパス油路Ｋ４を流通する作動油の流量を制御する流量制御弁３７が配設されている。本実施形態において流量制御弁３７は、フォーク下降用の比例弁３２と油タンクＴとの間に配設されている。流量制御弁３７は、全閉状態に対応する第１位置３７ａと、全開状態に対応する第２位置３７ｂと、開状態に対応してその開度を調整可能な第３位置３７ｃと、を取り得る。本実施形態の流量制御弁３７は、リフトシリンダ１４及びフォーク下降用の比例弁３２の間の圧力Ｐ１と、フォーク下降用の比例弁３２及び油圧ポンプモータ３０の間の圧力Ｐ２との差に応じて、第１位置３７ａ、第２位置３７ｂ、及び第３位置３７ｃの何れかの位置を取るように作動する。

　具体的に言えば、流量制御弁３７は、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との差が大きくなるほど、開度を小さくするように作動するとともに、前記圧力差が小さくなるほど、開度を大きくするように作動する。このため、流量制御弁３７が第１位置３７ａに切り換えられた場合、リフトシリンダ１４のボトム室１ｂから排出された作動油は、電磁切換弁３３が第２位置３３ｂにある場合に限って、フォーク下降用の比例弁３２及び電磁切換弁３３を介して油圧ポンプモータ３０の吐出ポート３０ａに流通する。すなわち、この場合には、フォーク下降用の比例弁３２及び電磁切換弁３３を流通した作動油の全てが図３に示す流量Ｑ１を構成して、油圧ポンプモータ３０の吐出ポート３０ａに流通する。一方、流量制御弁３７が第２位置３７ｂ及び第３位置３７ｃにある場合、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから排出された作動油は、電磁切換弁３３が第２位置３３ｂにある場合に限って、フォーク下降用の比例弁３２及び電磁切換弁３３を介して油圧ポンプモータ３０の吐出ポート３０ａ側及び油タンクＴ側に流通する。すなわち、この場合には、フォーク下降用の比例弁３２及び電磁切換弁３３を流通した作動油のうち、図１に示す流量Ｑ１分が油圧ポンプモータ３０の吐出ポート３０ａ側に流通する一方、図１に示す流量Ｑ２分が油タンクＴ側に流通する。流量制御弁３７は、圧力差に応じて所望の開度を取り得るように予め調整されている。

　また、油圧ポンプモータ３０の吐出ポート３０ａには、油圧ポンプモータ３０が油圧ポンプとして機能する場合に、その油圧ポンプモータ３０から吐出した作動油を流通させる油路Ｋ５が接続されている。そして、油路Ｋ５には、フォーク上昇用の比例弁３８と、チェック弁３９とが配設されている。フォーク上昇用の比例弁３８は、開状態に対応してその開度を任意に変更可能な第１位置３８ａと、閉状態に対応する第２位置３８ｂと、を取り得る。第１位置３８ａにおけるフォーク上昇用の比例弁３８は、油圧ポンプモータ３０から吐出される作動油を、油路Ｋ６を通じてボトム室１４ｂ側へ流通させ、一方、第２位置３８ｂにおいては、油圧ポンプモータ３０から吐出される作動油を、油路Ｋ７を通じてティルト用比例弁４０側へ流通させる。チェック弁３９は、フォーク上昇用の比例弁３８からの作動油をリフトシリンダ１４のボトム室１４ｂ側へ流通させる一方、その逆方向からの作動油を流通させないように配設されている。

　油路Ｋ５には、油タンクＴにフィルタ３６を介して接続される油路Ｋ８と、ティルト用比例弁４０に接続される油路Ｋ９とが、分岐形成されている。油路Ｋ８には、油圧上昇を防止するリリーフ弁４１が配設されている。また、油路Ｋ８には、ティルト用比例弁４０からの作動油を油タンクＴに流通させる油路Ｋ１０が分岐形成されている。そして、油路Ｋ９には、油路Ｋ５を流通する作動油を流通させる一方、その逆方向からの作動油を流通させないようにチェック弁４２が配設されている。

　ティルト用比例弁４０は、閉状態に対応する第１位置４０ａと、開状態に対応してその開度を調整可能な第２位置４０ｂと、開状態に対応してその開度を調整可能な第３位置４０ｃとを取り得る。第１位置４０ａにおいて、ティルト用比例弁４０は、フォーク上昇用の比例弁３８からの作動油を油タンクＴに流通させる。本実施形態のティルト用比例弁４０では、第１位置４０ａが中立位置に相当し、制御部Ｓの制御によって第２位置４０ｂ又は第３位置４０ｃの何れかに切り換えられる。第２位置４０ｂにおいて、ティルト用比例弁４０は、チェック弁４２からの作動油を、ティルトシリンダ１９のロッド室１９ｒに接続される油路Ｋ１１に流通させる。また、第２位置４０ｂにおいて、ティルト用比例弁４０は、ティルトシリンダ１９のボトム室１９ｂに接続される油路Ｋ１２からの作動油を、油路Ｋ１０に流通させる。第３位置４０ｃにおいて、ティルト用比例弁４０は、チェック弁４２からの作動油を油路Ｋ１２に流通させるとともに、油路Ｋ１１からの作動油を油路Ｋ１０に流通させる。本実施形態では、油路Ｋ５，Ｋ９，Ｋ１１，Ｋ１２により、第３油路が構成される。

　次に、油圧制御装置の制御部Ｓの構成を説明する。

　制御部Ｓには、リフトレバー２２の操作量を検出するポテンショメータ２２ａとティルトレバー２３の操作量を検出するポテンショメータ２３ａとが電気的に接続されている。制御部Ｓは、リフトレバー２２の操作量に基づくポテンショメータ２２ａからの検出信号をもとに、モータ３１の回転を制御するとともに、フォーク下降用の比例弁３２及びフォーク上昇用の比例弁３８の開度を制御する。また、制御部Ｓは、ティルトレバー２３の操作量に基づくポテンショメータ２３ａからの検出信号をもとに、モータ３１の回転を制御するとともに、ティルト用比例弁４０の開度を制御する。制御部Ｓは、電磁切換弁３３の開度を制御する。

　制御部Ｓには、インバータＳ１が電気的に接続されている。モータ３１には、バッテリＢＴの電力がインバータＳ１を介して供給される。モータ３１で生じた電力は、インバータＳ１を介してバッテリＢＴに蓄電される。そして、本実施形態のフォークリフトは、バッテリＢＴに蓄電された電力を駆動源として走行する。

　以下、本実施形態の油圧制御装置の作用を説明する。

　まず、フォーク１６の上昇動作、マスト１３の前傾動作、及びマスト１３の後傾動作をそれぞれ単独で行う場合について説明する。単独の動作とは、マスト１３を前傾動作又は後傾動作させずに、フォーク１６のみを動作させる場合、および、フォーク１６を上昇動作又は下降動作させずに、マスト１３の前傾動作又は後傾動作のみを行わせる場合のことを指す。

　フォーク１６を上昇動作させる場合は、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂに作動油が供給される。このため、制御部Ｓは、リフトレバー２２の操作量に応じた指示速度で、フォーク１６を上昇動作させるために必要な油圧ポンプモータ３０の必要回転数と、フォーク上昇用の比例弁３８の弁開度とを算出する。そして、制御部Ｓは、算出した必要回転数をモータ３１の指令回転数としてモータ３１の駆動を制御するとともに、フォーク上昇用の比例弁３８を、算出した弁開度に相当する第１位置３８ａで開く。また、制御部Ｓは、上昇動作時、フォーク下降用の比例弁３２及び電磁切換弁３３をそれぞれ第１位置３２ａ，３３ａに配置する。

　これにより、油圧ポンプモータ３０は、モータ３１の回転によって油圧ポンプとして機能することで油タンクＴの作動油を吸込み、その作動油を吐出ポート３０ａから吐出する。この作動油は、油路Ｋ５及び油路Ｋ６を流通するとともに、フォーク上昇用の比例弁３８及びチェック弁３９を通じて、ボトム室１４ｂに供給される。その結果、フォーク１６は、リフトシリンダ１４の伸長によって上昇動作を行う。制御部Ｓは、上昇動作を終了させる場合、モータ３１の駆動を終了させるとともに、フォーク上昇用の比例弁３８を第２位置３８ｂに配置する。

　マスト１３を後傾動作させる場合、ティルトシリンダ１９のロッド室１９ｒに作動油が供給される一方、ボトム室１９ｂから作動油が排出される。このため、制御部Ｓは、ティルトレバー２３の操作量に応じた指示速度でマスト１３を後傾動作させるために必要な油圧ポンプモータ３０の必要回転数と、ティルト用比例弁４０の弁開度とを算出する。そして、制御部Ｓは、算出した必要回転数をモータ３１の指令回転数として、モータ３１の駆動を制御するとともに、ティルト用比例弁４０を、算出した弁開度に相当する第２位置４０ｂで開く。また、制御部Ｓは、マスト１３の後傾動作時に、フォーク下降用の比例弁３２及び電磁切換弁３３をそれぞれ第１位置３２ａ，３３ａに配置するとともに、フォーク上昇用の比例弁３８を第２位置３８ｂに配置する。

　これにより、油圧ポンプモータ３０は、モータ３１の回転によって油圧ポンプとして機能することで油タンクＴの作動油を吸込み、その作動油を吐出ポート３０ａから吐出する。この作動油は、油路Ｋ５を流通するとともにチェック弁４２及びティルト用比例弁４０を通じて、油路Ｋ１１からロッド室１９ｒに供給される。一方、ボトム室１９ｂの作動油は、油路Ｋ１２を流通するとともにティルト用比例弁４０を通じて、油路Ｋ１０から油タンクＴに排出される。その結果、マスト１３は、ティルトシリンダ１９の収縮によって後傾動作を行う。制御部Ｓは、後傾動作を終了させる場合、モータ３１の駆動を終了させるとともに、ティルト用比例弁４０を第１位置４０ａに配置する。

　一方、マスト１３を前傾動作させる場合、ティルトシリンダ１９のボトム室１９ｂに作動油が供給される一方、ロッド室１９ｒから作動油が排出される。このため、制御部Ｓは、ティルトレバー２３の操作量に応じた指示速度でマスト１３を前傾動作させるために必要な油圧ポンプモータ３０の必要回転数と、ティルト用比例弁４０の弁開度とを算出する。そして、制御部Ｓは、算出した必要回転数をモータ３１の指令回転数として、モータ３１の駆動を制御するとともに、ティルト用比例弁４０を、算出した弁開度に相当する第３位置４０ｃで開く。また、制御部Ｓは、マスト１３の前傾動作時に、フォーク下降用の比例弁３２及び電磁切換弁３３をそれぞれ第１位置３２ａ，３３ａに配置するとともに、フォーク上昇用の比例弁３８を第２位置３８ｂに配置する。

　これにより、油圧ポンプモータ３０は、モータ３１の回転によって油圧ポンプとして機能することで油タンクＴの作動油を吸込み、その作動油を吐出ポート３０ａから吐出する。この作動油は、油路Ｋ５を流通するとともにチェック弁４２及びティルト用比例弁４０を通じて、油路Ｋ１２からボトム室１９ｂに供給される。一方、ロッド室１９ｒの作動油は、油路Ｋ１１を流通するとともにティルト用比例弁４０を通じて、油路Ｋ１０から油タンクＴに排出される。その結果、マスト１３は、ティルトシリンダ１９の伸長によって前傾動作を行う。制御部Ｓは、マスト１３の前傾動作を終了させる場合、モータ３１の駆動を終了させるとともに、ティルト用比例弁４０を第１位置４０ａに配置する。

　次に、単独動作にてフォーク１６を下降動作させる場合、及び同時動作にてフォーク１６の下降動作とマスト１３の前傾動作又は後傾動作の何れか一方の動作を行わせる場合について説明する。同時動作とは、フォーク１６とマスト１３を同時に動作させることである。

　最初に、フォーク１６を下降動作させる場合について説明する。

　制御部Ｓは、リフトレバー２２の操作によってフォーク１６の下降動作を指示される一方、ティルトレバー２３が操作されていない場合には、単独動作にてフォーク１６を下降動作させるための制御を行う。当該制御において制御部Ｓは、リフトレバー２２の操作量に応じた指示速度でフォーク１６を下降動作させるために必要な油圧ポンプモータ３０の必要回転数と、フォーク下降用の比例弁３２の弁開度とを算出する。そして、制御部Ｓは、算出した必要回転数をモータ３１の指令回転数として、モータ３１の駆動を制御するとともに、フォーク下降用の比例弁３２を、算出した弁開度に相当する第２位置３２ｂで開く。さらに、制御部Ｓは、電磁切換弁３３を第２位置３３ｂに配置する。また、制御部Ｓは、フォーク上昇用の比例弁３８を第２位置３８ｂに配置するとともに、ティルト用比例弁４０を第１位置４０ａに配置する。

　フォーク下降用の比例弁３２が開弁すると、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから排出される作動油は、油路Ｋ１を流通するとともに、フォーク下降用の比例弁３２及び電磁切換弁３３を介して油圧ポンプモータ３０の吐出ポート３０ａに流入する。このとき、モータ３１は、油圧ポンプモータ３０がボトム室１４ｂから排出された作動油を駆動力として指令回転数で動作する場合、出力トルクがマイナス側の値となり、回生動作を行う。つまり、モータ３１は、油圧ポンプモータ３０が油圧モータとして機能することで発電機として機能する。このため、発電機として動作するモータ３１で生じた電力は、インバータＳ１を介してバッテリＢＴに蓄電されることになる。制御部Ｓは、フォーク１６の下降動作を終了させる場合、モータ３１の駆動を終了させるとともに、フォーク下降用の比例弁３２及び電磁切換弁３３をそれぞれ第１位置３２ａ，３３ａに配置する。

　このような回生動作は、フォーク１６の積荷が十分に重い状態での下降動作時に生じ得る。つまり、この場合の下降動作では、フォーク１６や積荷の重量によってボトム室１４ｂ内の作動油が排出され易く、リフトレバー２２の操作量に応じた指示速度でフォーク１６を下降動作させるために必要な流量の作動油が、フォーク下降用の比例弁３２の弁開度に合わせて油圧ポンプモータ３０の吐出ポート３０ａに流入する。このため、油圧ポンプモータ３０は、モータ３１を力行側で動作させなくても、リフトレバー２２の操作量に応じた指示速度で下降動作させるために必要な必要回転数、すなわち指令回転数で動作する。回生動作では、フォーク下降用の比例弁３２の弁開度に応じて、下降動作の速度が制御される。

　なお、流量制御弁３７は、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との差に応じて閉弁状態と所望開度による開弁状態と、を取り得る。本実施形態において流量制御弁３７は、フォーク下降用の比例弁３２が第１位置３２ａに配置されて下降動作を行っていない場合、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との差（Ｐ１＞Ｐ２）によって閉弁状態（第１位置３７ａ）に設定される。そして、流量制御弁３７は、フォーク下降用の比例弁３２が開弁状態（第２位置３２ｂ）に設定されて作動油が流通し始めると、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との差が小さくなるように推移することにより開弁状態に切り換えられる。このとき、作動油は、油路Ｋ１を通じて油圧ポンプモータ３０側へ流通するとともに（図３に示す流量Ｑ１）、流量制御弁３７の弁開度に応じた流量の作動油は油路Ｋ４を通じて油タンクＴ側（ドレイン側）に流通する（図３に示す流量Ｑ２）。その後、流量制御弁３７は、油圧ポンプモータ３０の回転上昇に伴って圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との差が大きくなるように推移することにより、再び閉弁状態に切り換えられる。このとき、作動油は、油路Ｋ１を通じて油圧ポンプモータ３０側のみに流通する（図３に示す流量Ｑ１）。

　一方、流量制御弁３７は、回生動作時のようにフォーク下降用の比例弁３２の弁開度によってフォーク１６の下降動作の速度を指示速度で制御できない場合、所望開度で開弁することにより指示速度を充足させるための動作を行う。

　フォーク１６の積荷が軽い状態で下降動作が行われる場合は、フォーク１６や積荷の重量のみによってはボトム室１４ｂ内の作動油が排出され難く、リフトレバー２２の操作量に応じた指示速度でフォーク１６を下降動作させるために必要な流量の作動油が油圧ポンプモータ３０の吐出ポート３０ａに流通し難い。このため、油圧ポンプモータ３０を指令回転数で回転させて指示速度を充足させるためには、モータ３１を力行動作させる必要がある。しかし、モータ３１を力行動作させる場合は電力を消費することになる。そこで、本実施形態において制御部Ｓは、モータ３１の回転数に制限を加える。具体的に言えば、制御部Ｓは、モータ３１を発電機として駆動できる上限の回転数で駆動させる。このようにモータ３１の回転数に制限を加えると、モータ３１の回転数が抑えられることになるので、下降動作を指示速度で行わせるために必要な流量が不足することになるが、この不足分の流量を補うように流量制御弁３７が動作する。

　つまり、流量制御弁３７は、油圧ポンプモータ３０側へ流通する作動油の流量が少なくなることで圧力Ｐ２が上昇して、圧力Ｐ１との差が小さくなることに伴って、開弁状態とされる。これにより、リフトシリンダ１４から排出される作動油は、油圧ポンプモータ３０側に流通する流量（図３に示す流量Ｑ１）と、流量制御弁３７を介して油タンクＴ（ドレイン側）に流通する流量（図３に示す流量Ｑ２）と、に分配される。したがって、流量制御弁３７が作動油の流通路となる油路Ｋ４を開くことによって前述した不足分の流量が補われることにより、下降動作の指示速度が充足されることになる。このように本実施形態の油圧制御装置では、フォーク１６の下降動作時、回生動作を行うことができない条件下において、モータ３１の制御と流量制御弁３７の作用とによって消費電力を抑制しつつ、下降動作の指示速度を充足させることが実現される。

　次に、同時動作にてフォーク１６の下降動作とマスト１３の前傾動作又は後傾動作の何れか一方の動作とを行わせる場合について説明する。

　この場合、制御部Ｓは、リフトレバー２２の操作量に応じた指示速度で下降動作させるために必要な油圧ポンプモータ３０の必要回転数と、フォーク下降用の比例弁３２の弁開度とを算出する。また、制御部Ｓは、ティルトレバー２３の操作量に応じた指示速度で前傾動作又は後傾動作させるために必要な油圧ポンプモータ３０の必要回転数と、ティルト用比例弁４０の弁開度とを算出する。

　本実施形態の油圧制御装置は、フォーク１６の上昇動作又は下降動作、及び、マスト１３の前傾動作又は後傾動作の同時動作を行う場合、モータ３１の指令回転数としてマスト１３の前傾動作又は後傾動作に必要な必要回転数を採用する。このため、制御部Ｓは、マスト１３の前傾動作又は後傾動作に必要な必要回転数をモータ３１の指令回転数に設定する。そして、制御部Ｓは、フォーク下降用の比例弁３２を、算出した弁開度に相当する第２位置３２ｂで開くとともに、ティルト用比例弁４０を、算出した弁開度に相当する第２位置４０ｂ又は第３位置４０ｃで開く。制御部Ｓは、ティルト用比例弁４０を、マスト１３の後傾動作の場合に第２位置４０ｂで開き、マスト１３の前傾動作の場合に第３位置４０ｃで開く。また、制御部Ｓは、フォーク上昇用の比例弁３８を第２位置３８ｂに配置する。

　さらに、制御部Ｓは、電磁切換弁３３を第１位置３３ａに配置する。このように電磁切換弁３３を第１位置３３ａに配置した場合は、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから排出される作動油を油圧ポンプモータ３０の吐出ポート３０ａへ流通させるための油路Ｋ１が閉じられる。つまり、ボトム室１４ｂから排出される作動油は、油圧ポンプモータ３０側へ流通しない。このため、本実施形態の油圧制御装置では、ボトム室１４ｂから排出される作動油を油タンクＴ側に流通させるように流量制御弁３７が動作する。つまり、流量制御弁３７は、電磁切換弁３３が第１位置３３ａに配置されることによって油圧ポンプモータ３０側へ作動油が流通しないことで圧力Ｐ２が上昇し、圧力Ｐ１との差が小さくなることに伴って、開弁状態に切り換えられる。これにより、ボトム室１４ｂから排出される作動油は、流量制御弁３７を介して油タンクＴ（ドレイン側）に流通する（図３に示す流量Ｑ２）。したがって、流量制御弁３７が作動油の流通路となる油路Ｋ４を開くことによってボトム室１４ｂから排出される作動油が流通するようになり、下降動作の指示速度が充足されることになる。

　一方、マスト１３の前傾動作又は後傾動作については、これらの動作を単独動作させる時と同様に行われる。すなわち、油圧ポンプモータ３０は、モータ３１の回転によって油圧ポンプとして機能することで油タンクＴの作動油を吸込み、その作動油を吐出ポート３０ａから吐出する。この作動油は、油路Ｋ５を流通するとともにチェック弁４２及びティルト用比例弁４０を通じて、油路Ｋ１１又は油路Ｋ１２からロッド室１９ｒ又はボトム室１９ｂに供給される。これにより、マスト１３は、ティルトレバー２３の操作量に応じた指示速度で前傾動作又は後傾動作を行う。

　このように本実施形態の油圧制御装置では、単一の油圧ポンプモータ３０及び単一のモータ３１を用いてフォーク１６の下降動作と、マスト１３の前傾動作又は後傾動作との同時動作を行う場合において、フォーク１６の下降動作の指示速度、及びマスト１３の前傾動作又は後傾動作の指示速度の両方を充足させることができる。すなわち、フォーク１６の下降動作については、電磁切換弁３３を第１位置３３ａに配置することによって油圧ポンプモータ３０側への作動油の流通を遮断するとともに、流量制御弁３７の作用によってリフトレバー２２の操作量に応じた指示速度を充足させるために必要な流量が油タンクＴに流通する。そして、フォーク１６の下降動作は、ティルトレバー２３の操作量に応じた指示速度を充足させるように制御される油圧ポンプモータ３０の回転数に影響されることなく行われる。一方、マスト１３の前傾動作又は後傾動作については、油圧ポンプモータ３０側への作動油の流通が遮断されていることにより、リフトシリンダ１４から排出される作動油の流量に影響されることなく行われる。

　なお、単独動作によってフォーク１６を下降動作させている時に、マスト１３を前傾動作又は後傾動作させる同時動作を行う場合であっても、前述同様に制御を行うことで、両動作の指示速度は充足される。また、同時動作からフォーク１６の単独動作へ戻った場合には、前述同様に単独動作時の制御を行うことでモータ３１を回生動作させることが可能となる。

　（６）リフトシリンダ１４から排出される作動油を油圧ポンプモータ３０の吐出ポート３０ａへ流通させるので、油路Ｋ２（油圧ポンプモータ３０とタンクＴ間）に圧力が掛からない構成とすることができる。これにより、油圧ポンプモータ３０の吐出ポート３０ａにのみ圧力が掛かることに対応した油圧ポンプモータ３０を設ければ良く、油圧ポンプモータ３０の構成を簡素化することができる。したがって、油圧制御装置の構成を簡素化することができる。

　（７）油圧ポンプモータ３０に流通する作動油の流量によってフォーク１６を指示速度で下降動作させることができない場合には、流量制御弁３７が油路Ｋ１の流量及び油路Ｋ４の流量を制御することにより、フォーク１６を指示速度で下降動作させることができる。したがって、フォーク１６を指示速度で下降動作させるために電力を消費して油圧ポンプモータ３０を回転させる必要がなく、回生動作による効果を得ることができる。すなわち、回生動作によって得られた電力を、フォーク１６の下降動作時に費やすことなく、有効に活用することができる。

　（８）油圧ポンプモータ３０により、リフトシリンダ１４及びティルトシリンダ１９に作動油を供給する構成であっても、単独動作によるフォーク１６の下降動作時にはリフトシリンダ１４から排出される作動油によって油圧ポンプモータ３０を駆動させて回生動作を行わせることができる。すなわち、単一の油圧ポンプモータ３０に複数の油圧シリンダを接続する構成であっても、回生動作を行わせることができる。

　（９）同時動作時には、電磁切換弁３３によって油路Ｋ１を閉状態とすることで、マスト１３の前傾動作又後傾動作をティルトレバー２３の操作量に応じた指示速度で行わせることができる。一方、フォーク１６の下降動作についても、流量制御弁３７が油路Ｋ１の流量及び油路Ｋ４の流量を制御することにより、リフトレバー２２の操作量に応じた指示速度で行わせることができる。すなわち、同時動作時において、フォーク１６及びマスト１３をそれぞれの指示速度で動作させることができる。

　（１０）油路Ｋ４の流量を流量制御弁３７によって無段階に切り換えることができるので、切り換え時のチャタリングやショックの発生を抑制することができる。

　（１１）流量制御弁３７を、リフトシリンダ１４と油圧ポンプモータ３０との間の流路と並列的に配置しているので、圧力損失が少なく、高効率の回生を行わせることができる。

　（１２）油路Ｋ１を開閉させる開閉機構としてＯＮ－ＯＦＦ弁である電磁切換弁３３を採用したことにより、制御を簡素化することができる。

　（１３）流量制御弁３７を圧力差によって開弁及び閉弁する構成としたので、弁開度を電気的に制御する場合に比して油圧制御装置の構成及び制御を簡素化することができる。

　（１４）油圧制御装置を単一の油圧ポンプモータ３０と単一のモータ３１とによって構成した場合であっても、流量制御弁３７により各動作の指示速度を充足させることができるので、複数の油圧ポンプモータやモータによって油圧制御装置を構成する場合に比して装置全体のコスト削減を図ることができる。また、油圧制御装置の搭載スペースも小さくすることができるので、車体の大型化を抑制できる。

　なお、各実施形態は以下のように変更してもよい。

　第１の実施形態において、昇降用比例弁２に代えて、下降専用の比例弁を流量制御弁６と油タンクＴａとの間であって、チェック弁４よりも油タンクＴａ側に配設しても良い。この場合、リフトシリンダ１のボトム室１ｂからの作動油の流出を防止する流出制御機構（リフトロック機構）を、リフトシリンダ１と流量制御弁６との間であって、油圧ポンプモータＰＭよりもリフトシリンダ１側に配設する。

　第２の実施形態の回路構成を図４に示すように変更しても良い。図４は、図３において二点鎖線で囲んだ領域Ａ１に対応する図である。図４に示す流出制御機構は、フォーク下降用の比例弁３２に加えて、ポペット弁５０と電磁弁５１とによって構成されている。フォーク１６の下降動作時には、ポペット弁５０と電磁弁５１とが開弁するとともに、フォーク下降用の比例弁３２の開度によって油圧ポンプモータ３０側へ流通する作動油の流量が制御される。また、流量制御弁３７は、リフトシリンダ１４とフォーク下降用の比例弁３２との間の圧力と、フォーク下降用の比例弁３２と油圧ポンプモータ３０との間の圧力との差によって開弁する。

　第２の実施形態の回路構成を図５に示すように変更しても良い。図５は、図３において二点鎖線で囲んだ領域Ａ２に対応する図である。そして、図５に示すように、流量制御弁として、電磁比例弁５２を油圧ポンプモータ３０とフォーク下降用の比例弁３２との間に配設する。この場合、制御部Ｓは、フォーク１６の下降動作に必要な必要回転数に対してモータ３１の実回転数が不足する場合、両回転数の差分の流量に相当する開度で電磁比例弁５２を開く。これにより、第２の実施形態と同様に、フォーク６の下降動作の指示速度を充足できる。

　第２の実施形態の流量制御弁３７の構成を図６に示すように変更しても良い。図６は、図３において二点鎖線で囲んだ領域Ａ２に対応する図である。そして、図６に示すように、流出制御機構をポペット弁５０と電磁弁５１とによって構成し、流量制御弁として、電磁比例弁５２をその流出制御機構と油圧ポンプモータ３０との間に配設する。フォーク１６の下降動作時には、ポペット弁５０と電磁弁５１とが開弁するとともに、ポペット弁５０の開度によって油圧ポンプモータ３０側へ流通する作動油の流量が制御される。また、制御部Ｓは、フォーク１６の下降動作に必要な必要回転数に対してモータ３１の実回転数が不足する場合、両回転数の差分の流量に相当する開度で電磁比例弁５２を開く。これにより、第２の実施形態と同様に、フォーク１６の下降動作の指示速度を充足できる。

　第２の実施形態の回路構成を図７に示すように変更しても良い。図７は、図３において二点鎖線で囲んだ領域Ａ２に対応する図である。そして、図７に示す流出制御機構は、フォーク下降用の比例弁３２に加えて、ポペット弁５０、電磁弁５１、及びオリフィス５３とによって構成している。下降動作時には、ポペット弁５０と電磁弁５１が開弁するとともに、フォーク下降用の比例弁３２の開度によって油圧ポンプモータ３０側へ流出する作動油の流量が制御される。また、流量制御弁３７は、リフトシリンダ１４とフォーク下降用の比例弁３２との間の圧力と、フォーク下降用の比例弁３２と油圧ポンプモータ３０との間の圧力との差によって開弁する。

　第２の実施形態の回路構成を図８に示すように変更しても良い。図８は、図３において二点鎖線で囲んだ領域Ａ１及びＡ２に対応する図である。そして、図８に示すように、電磁切換弁３３に代えて、パイロットチェック弁５５と電磁切換弁５６とによって油路Ｋ１を開閉させる開閉機構を構成しても良い。パイロットチェック弁５５は、図９に模式的に示すように、本体内部の弁体５５ａに絞り流路５５ｂを有する。絞り流路５５ｂは、油路Ｋ１と、本体内部のスプリング室５５ｃと、を連通する。また、絞り流路５５ｂは、スプリング室５５ｃ側に開口する大径流路５５ｄと、弁体５５ａの周面から大径流路５５ｄに向かって本体を貫通して形成されるとともに大径流路５５ｄに比して小径の小径流路５５ｅと、によって構成される。

　パイロットチェック弁５５は、パイロットチェック弁５５のリフトシリンダ１４側の油路Ｋ１の圧力と、スプリング室５５ｃ側の圧力の差が所定圧に達すると、その差圧を弁体５５ａが受けて動作することにより、開弁状態に設定される。この開弁状態においてパイロットチェック弁５５は、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂから排出された作動油を油圧ポンプモータ３０側へ流通させる。すなわち、パイロットチェック弁５５は、前記差圧を弁体５５ａの作動用の圧力（パイロット圧）として、開弁状態に設定される。パイロットチェック弁５５のスプリング室５５ｃには、油路Ｋ１３が接続されているとともに、その油路Ｋ１３にはＯＮ－ＯＦＦ弁として機能する電磁切換弁５６が配設されている。そして、油路Ｋ１３内の加圧力は、パイロットチェック弁５５の弁体５５ａを閉じる方向に作用する。また、電磁切換弁５６の流出側には油タンクＴが接続される。制御部Ｓは、フォーク１６を下降動作させる場合、フォーク下降用の比例弁３２を開弁させるとともに電磁切換弁５６も開弁させる。これにより、パイロットチェック弁５５は、前述したようにリフトシリンダ１４側の油路Ｋ１の圧力と、スプリング室５５ｃ側の圧力との差が所定圧に達することで開弁する。そして、パイロットチェック弁５５が開弁すると、作動油は、油圧ポンプモータ３０の吐出ポート３０ａに流通する。なお、油圧ポンプモータ３０とパイロットチェック弁５５との間の油路Ｋ１には、油圧ポンプモータ３０からパイロットチェック弁５５に向かう作動油の逆流を防止するようにチェック弁５７が配設される。チェック弁５７を配設することにより、マスト１３を前傾動作又は後傾動作する際に油圧ポンプモータ３０から吐出された作動油がリフトシリンダ１４側へ流通してしまうことを防止できる。

　図８に示す別例では、電磁切換弁５６の流出側を油タンクＴに接続しているが、作動油が油圧ポンプモータ３０の吐出ポート３０ａに戻るように油路を構成しても良い。

　第２の実施形態において、フォーク下降用の比例弁３２及び流量制御弁３７に代えて、フォーク下降用の比例弁３２及び流量制御弁３７の機能を兼ねる圧力補償付きの比例弁を、油路Ｋ４に配設しても良い。圧力補償付きの比例弁は、流通する作動油の圧力が設定圧を越えた場合に流通させる流量を調整する。

　第２の実施形態において、フォーク下降用の比例弁３２を、流量制御弁３７と油タンクＴとの間であって、チェック弁３５よりも油タンクＴ側に配設しても良い。この場合、リフトシリンダ１４のボトム室１４ｂからの作動油の流出を防止する流出制御機構（リフトロック機構）を、リフトシリンダ１と流量制御弁３７との間であって、電磁切換弁３３よりもリフトシリンダ１４側に配設する。

　第２の実施形態において、油圧ポンプモータ３０に接続する油圧シリンダを、フォーク１６の昇降動作やマスト１３の前傾動作又は後傾動作とは異なる他の荷役動作を行わせる油圧シリンダに適用しても良い。例えば、フォーク１６を左右動動作、傾動動作、又は回転動作させるための油圧シリンダ（荷役用油圧シリンダ）に適用しても良い。また、荷をクランプするためのクランプ装置を動作させるための油圧シリンダ（荷役用油圧シリンダ）に適用しても良い。なお、荷役用部材とは、荷の積み降ろしを行う場合にフォークリフトの運転者の操作によって動作する部材である。

　１，１４…リフトシリンダ、２…昇降用比例弁、６，３７…流量制御弁、１３…マスト、１６，Ｆ…フォーク、１９…ティルトシリンダ、２２…リフトレバー、２３…ティルトレバー、３０，ＰＭ…油圧ポンプモータ、３０ａ，Ｐａ…吐出ポート、３２…フォーク下降用の比例弁、３１，Ｍ…モータ、３３…電磁切換弁、Ｋ１～Ｋ１２，Ｋａ～Ｋｄ…油路、Ｌ…操作レバー、Ｓ…制御部、Ｔ，Ｔａ…油タンク、Ｑ１，Ｑ２…流量。

Claims

　昇降操作部材の操作によって作動油を給排させることによりフォークを上昇動作又は下降動作させる昇降用油圧シリンダを備えたフォークリフトの油圧制御装置において、
　油圧ポンプモータと、
　前記フォークの下降動作時に、前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油を前記油圧ポンプモータの吐出ポートへ流通させる第１油路と、
　前記第１油路に配設されるとともに、前記フォークの下降動作時には前記昇降用油圧シリンダから前記油圧ポンプモータへの作動油の流出を許容する一方、前記フォークの停止時又は上昇動作時には前記昇降用油圧シリンダから前記油圧ポンプモータへの作動油の流出を遮断する流出制御機構と、
　前記油圧ポンプモータと前記流出制御機構との間の前記第１油路から分岐形成されるとともに、前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油をドレイン側へ流通させる第２油路と、
　前記第２油路に配設されるとともに、前記フォークの下降動作時に、前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油の前記油圧ポンプモータ側へ流す流量と前記ドレイン側へ流す流量とを制御する流量制御弁と、を備えたことを特徴とするフォークリフトの油圧制御装置。
　前記流量制御弁は、前記昇降操作部材の操作量に応じた指示速度で前記フォークを下降動作させるために必要な必要回転数に対して前記油圧ポンプモータの実回転数が不足する場合、その不足回転数分に相当する流量の作動油を前記ドレイン側に流通させることを特徴とする請求項１に記載のフォークリフトの油圧制御装置。
　傾動操作部材の操作によって作動油を給排させることにより前記フォークが装着されるマストを前傾動作又は後傾動作させる傾動用油圧シリンダと、
　前記油圧ポンプモータの吐出ポートに接続されるとともに、前記油圧ポンプモータが吐出する作動油を前記傾動用油圧シリンダに流通させる第３油路と、
　前記油圧ポンプモータと前記流出制御機構との間の前記第１油路上に配設されるとともに、前記第１油路を前記作動油が流通可能な開状態と前記作動油が流通不能な閉状態とに切り換える開閉機構と、
　前記油圧ポンプモータを駆動させる回転電機の制御、及び前記開閉機構の制御を行う制御部と、を備え、
　前記制御部は、単独動作による前記フォークの下降動作が行われる場合、前記開閉機構を開状態に制御することにより、前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油によって前記油圧ポンプモータを油圧モータとして駆動させて前記回転電機に回生動作を行わせることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォークリフトの油圧制御装置。
　前記制御部は、前記フォークの下降動作と前記マストの前傾動作又は後傾動作の何れか一方とによる同時動作が行われる場合、前記傾動操作部材の操作量に応じた指示速度で動作させるために必要な前記油圧ポンプモータの必要回転数をもとに前記回転電機を駆動させるとともに、前記開閉機構を閉状態に制御し、
　前記流量制御弁は、前記開閉機構が閉状態に制御されることにより、前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油を前記ドレイン側に流通させることを特徴とする請求項３に記載のフォークリフトの油圧制御装置。
　前記流量制御弁は、前記昇降用油圧シリンダと前記流出制御機構との間と、前記流出制御機構と前記油圧ポンプモータとの間の圧力差によって弁開度を調整することにより、前記ドレイン側に流通させる流量を制御することを特徴とする請求項１～請求項４のうち何れか一項に記載のフォークリフトの油圧制御装置。
　単一の油圧ポンプモータと、前記油圧ポンプモータを駆動させる単一の回転電機と、を備えたことを特徴とする請求項１～請求項５のうち何れか一項に記載のフォークリフトの油圧制御装置。
　荷役操作部材の操作によって作動油を給排させることにより前記フォークを含む荷役用部材に前記フォークの上昇動作又は下降動作とは異なる荷役動作を行わせる荷役用油圧シリンダと、
　前記油圧ポンプモータの吐出ポートに接続されるとともに、前記油圧ポンプモータが吐出する作動油を前記荷役用油圧シリンダに流通させる第３油路と、
　前記油圧ポンプモータと前記流出制御機構との間の前記第１油路上に配設されるとともに、前記第１油路を前記作動油が流通可能な開状態と前記作動油が流通不能な閉状態とに切り換える開閉機構と、
　前記油圧ポンプモータを駆動させる回転電機の制御、及び前記開閉機構の制御を行う制御部と、を備え、
　前記制御部は、単独動作による前記フォークの下降動作が行われる場合、前記開閉機構を開状態に制御することにより、前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油によって前記油圧ポンプモータを油圧モータとして駆動させて前記回転電機に回生動作を行わせることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォークリフトの油圧制御装置。
　前記制御部は、前記フォークの下降動作と前記荷役用部材の荷役動作との同時動作が行われる場合、前記荷役操作部材の操作量に応じた指示速度で動作させるために必要な前記油圧ポンプモータの必要回転数をもとに前記回転電機を駆動させるとともに、前記開閉機構を閉状態に制御し、前記流量制御弁は、前記開閉機構が閉状態に制御されることにより、前記昇降用油圧シリンダから排出される作動油を前記ドレイン側に流通させることを特徴とする請求項７に記載のフォークリフトの油圧制御装置。