JP4092167B2 - 補助パワーユニット装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、単動型の油圧アクチュエータに油圧配管を経て作動油を供給し得る油圧供給源が故障して該油圧アクチュエータが作動不能となったときに、該アクチュエータを一時的に作動させるために使用可能な補助パワーユニット装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
作業車両に搭載される作業機器駆動用の油圧アクチュエータが、車載の油圧供給源の油圧系統又は電気系統のトラブル等により作動不能に陥ると、作業や車両走行に支障を来たすことがある。例えば、荷受台昇降装置を搭載した荷役車両において、その荷受台昇降用の油圧アクチュエータが作動不能となると、荷受台が下限位置或いは昇降途中で停止したままとなって走行姿勢に格納できなくなることがある。
【0003】
上記補助パワーユニット装置は、このような場合に作動不能となった油圧アクチュエータを、走行に支障のない作動位置まで一時的に復帰作動させるのに有効である。そして斯かる補助パワーユニットとしては、例えば、油タンクと、その油タンク内の油を吸い込んで吐出する油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出側に一端が連なる給排油路と、この給排油路の他端を油圧配管に着脱可能に接続し得る接続手段と、油タンク及び給排油路間を連通する戻り油路と、その戻り油路に介装される常閉型の電磁開閉弁と、油圧ポンプを駆動する電動モータと、その電動モータ及び電磁開閉弁への各通電を制御する通電制御手段とを一纏めに備えた構造のものが、従来より知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従来の補助パワーユニット装置の上記通電制御手段においては、外部電源に接続可能な電源入力部と、この電源入力部と電動モータの入力側との間を開閉する常開型の電磁式開閉手段と、任意に入力操作可能な第1及び第2選択位置を有する操作スイッチとを備え、その操作スイッチが第1選択位置にあるときには、外部電源からの入力電圧を電磁式開閉手段のソレノイドに印加して該開閉手段を閉じ動作させることにより電動モータを作動させて油圧ポンプから油圧配管側への油供給を可能とし、また同スイッチが第2選択位置にあるときには、前記入力電圧を電磁開閉弁のソレノイドに印加して該開閉弁を開弁動作させることにより油圧配管から油タンク側への油排出を可能としていた。
【0005】
ところが従来では、外部電源として例えば車載の12V又は24Vのバッテリの何れかを用いていたので、外部電源に接続可能な電源入力部を単一、即ち12V専用又は24V専用とした場合には、補助パワーユニット装置全体を12V専用のものと24V専用のものの都合二種類用意する必要があり、それだけコストが嵩み、また保管、管理が面倒となる。
【0006】
また斯かる問題を解決するために、単一の補助パワーユニット装置に12V専用の電源入力部と24V専用の電源入力部とを両方とも設けた、12V・24Vの併用タイプも提案されているが、この併用タイプでは、12V及び24Vの各電源入力部に対応して、電磁式開閉手段を含む通電制御系統を12V用及び24V用の2系統設ける必要があり、それだけ回路構成が複雑となって、コスト増や重量増を招く虞れがある。さらに上記併用タイプでは、電源入力部が12V用と24V用の2個あるため、それらに、使用する外部電源を正しく配線接続する必要があって、その接続操作が煩わしい上、万一、接続ミスがあると装置が動かなかったり或いは装置の配線等が損傷したりする虞れがある。
【0007】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、上記従来の問題を簡単な構造で解決した補助パワーユニット装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項1の発明は、単動型の油圧アクチュエータに油圧配管を経て作動油を供給し得る油圧供給源が故障して該油圧アクチュエータが作動不能となったときに、該アクチュエータを一時的に作動させるために使用可能な補助パワーユニット装置であって、油タンクと、その油タンク内の油を吸い込んで吐出する油圧ポンプと、この油圧ポンプの吐出側に一端が連なる給排油路と、この給排油路の他端を油圧配管に着脱可能に接続し得る接続手段と、油タンク及び給排油路間を連通する戻り油路と、その戻り油路に介装される常閉型の電磁開閉弁と、油圧ポンプを駆動する電動モータと、その電動モータ及び電磁開閉弁への各通電を制御する通電制御手段とを備えたものにおいて、通電制御手段は、外部電源をその高低に関係なく接続可能な単一の電源入力部と、その電源入力部を介して外部電源から電動モータへ通電するための回路を直接開閉し得る常開型の電磁式開閉手段と、任意に入力操作可能な常開型の第1及び第2選択スイッチと、電源入力部に入力された直流電圧を一定電圧に変換して、電磁式開閉手段及び電磁開閉弁の各ソレノイドにそれぞれ第1及び第2選択スイッチを介して出力し得る電圧変換手段とを備え、その第1選択スイッチの入力操作時には、前記一定電圧を電磁式開閉手段のソレノイドに印加して該開閉手段を閉じ動作させることにより、電源入力部に入力された未変換の直流電圧で電動モータを作動させて油圧ポンプから油圧配管側への油供給を可能とし、また第2選択スイッチの入力操作時には、前記一定電圧を電磁開閉弁のソレノイドに印加して該開閉弁を開弁動作させることにより油圧配管から油タンク側への油排出を可能とし、電動モータとしては、外部電源より電源入力部に想定最大電圧が入力されても該モータの耐久性に問題が生じないように、該想定最大電圧用のものが使用されることを特徴とする。
【0009】
上記特徴によれば、油圧アクチュエータに油圧配管を介して作動油を供給し得る油圧供給源が故障して該アクチュエータが作動不能となったときは、補助パワーユニット装置の油圧ポンプ吐出側に連なる給排油路を上記油圧配管に接続すると共に、通電制御手段の電源入力部を外部電源に接続する。この状態で、電源入力部に入力された外部電源の電圧は、電圧変換手段で一定電圧に変換されるので、第1選択スイッチを入力操作すると、前記一定電圧が電磁式開閉手段のソレノイドに印加されて該開閉手段を閉じ動作させることにより、電動モータを作動させて油圧ポンプから油圧配管側への油供給を可能とし、これにより、それまで作動不能であった油圧アクチュエータを一方向に油圧作動させることができる。一方、第2選択スイッチを入力操作する場合には、前記一定電圧が電磁開閉弁のソレノイドに印加されて該開閉弁を開弁動作させることにより、油圧配管から油タンク側への油排出を可能とし、これにより、作動不能であった油圧アクチュエータを、これに連動連結された作動機器の自重等で他方向に作動させることができる。
【0010】
而して通電制御手段の電源入力部は、単一である上、これに、外部電源をその電圧の高低に関係なく接続すればよいため、接続作業が頗る簡単であり、しかも接続ミスの虞れがない。またこの電源入力部に外部電源から入力された直流電圧を、電圧変化手段により一定電圧に変換して電磁式開閉手段や電磁開閉弁のソレノイドに出力するため、それら操作系(電磁式開閉手段、電磁開閉弁)の動作電圧を上記一定電圧に統一して設定でき、従って外部電源の電圧が一定でなくても、それら操作系が動作不良を起こすことはなく、また装置の配線部等が損傷する虞れもない。また電源入力部に入力される外部電源の電圧が一定でなくても、電源入力部や電磁式開閉手段を含む通電制御系統が僅か一系統で済むため、それだけ回路構成が簡素化され、コスト節減や装置の軽量化が図られる。さらに前記電動モータとしては、想定最大電圧用のものが使用されるので、外部電源より電源入力部に想定最大電圧が入力されても該モータの耐久性に問題が生じることはなく、またもし外部電源から想定最大電圧よりも低い電圧が該モータに入力された場合には、該モータは、想定最大電圧が入力された場合と比べてモータ回転速度が低下するものの、支障なく回転動作して油圧ポンプを駆動することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【0012】
添付図面において、図1は、荷受台昇降装置付き車両の後部を概略的に示す側面図、図2は、補助パワーユニット装置の一例を示す全体回路図である。
【0013】
図1において、荷役車両1は、その車体フレームF上に、荷箱Bと、その荷箱B後部に在って地上及び荷箱B間の荷物の積卸しに使用する荷受台昇降装置Tとを搭載している。この荷受台昇降装置Tは、車体フレームF又は荷箱Bに昇降可能に(図示例ではリンク機構を介して)支持された昇降枠2と、この昇降枠2に水平な伏倒位置と鉛直な起立位置との間を起伏回動可能に支持された荷受台3と、昇降枠2を強制的に上昇させる昇降用油圧シリンダA1と、荷受台3を強制的に起立回動させる起伏用油圧シリンダA2とを備える。
【0014】
図2を併せて参照して、前記各油圧シリンダA1,A2は、各々単動型の油圧シリンダより構成され、本発明の油圧アクチュエータに対応している。またその各油圧シリンダA1,A2の各々単一の作動油室4は、車体フレームF上に搭載されてユニット化された油圧供給源PS(図2参照)に油圧配管Lを介して互いに並列に接続されており、この油圧供給源PSには、各油圧シリンダA1,A2に対する作動油の給排を制御する制御弁が内蔵されている。
【0015】
而して、この油圧供給源PSの図示しない油圧ポンプから吐出された作動油を油圧配管Lを介して何れかの油圧シリンダA1(A2)の作動油室4に供給することにより、昇降枠2(荷受台3)を上昇駆動(起立回動)させることができる。また同油圧供給源PSの図示しない油タンクに油圧配管Lを連通させて、何れかの油圧シリンダA1(A2)の作動油室4の油を該油タンクに戻すことにより、昇降枠2(荷受台3)を自重で下降(伏倒回動)させることができる。尚、以上の荷受台昇降装置Tの構成・作用は、従来周知である。
【0016】
ところで前記油圧供給源PSは、その電気系統又は油圧系統の故障に因り前記各油圧シリンダA1,A2への作動油供給又は同シリンダからの作動油排出が困難となって、昇降枠2及び/又は荷受台3が下限位置又は昇降途中に停止したままとなって走行姿勢に格納できなくなる場合が想定される。
【0017】
このような場合に作動不能となった油圧アクチュエータA1,A2を作動させて、昇降枠2及び/又は荷受台3を走行に支障のない作動位置(即ち上限位置及び/又は起立位置)まで一時的に復帰作動させるために、本発明の補助パワーユニット装置Uが使用される。次にその補助パワーユニット装置Uの具体的構成を図2を併せて参照して、説明する。
【0018】
補助パワーユニット装置Uは、油タンクTと、その油タンクT内の油を吸い込んで吐出する油圧ポンプPと、この油圧ポンプPの吐出側に一端が連なる給排油路Luと、油圧ポンプPを迂回して油タンクT及び給排油路Lu間を連通する戻り油路Ldと、その戻り油路Ldに介装される常閉型の電磁開閉弁Vと、油圧ポンプPを駆動する電動モータMと、その電動モータM及び電磁開閉弁Vへの各通電を制御する通電制御手段としての制御回路Cとを、携帯可能な箱状に形成された単一のユニットハウジングUaに設けられて構成される。
【0019】
前記給排油路Luの他端側は、ユニットハウジングUaから延出する可撓性の油圧導管Lu′で構成され、その延出端部には、油圧配管Lに着脱可能に接続して該油圧配管Lと給排油路Lu間を連通し得る接続手段としてのジョイントJが設けられる。また前記電磁開閉弁Vは、その閉じ位置では給排油路Luから油タンクT側への一方向だけを遮断するチェック弁機能を有している。また前記給排油路Luの、戻り油路Ldとの接続部より上流側にはチェック弁11が介装され、さらにそのチェック弁11よりも上流側には、外部の圧力ゲージ12に接続可能なモニター回路13が分岐している。
【0020】
前記制御回路Cは、外部電源、例えば車載のバッテリEに接続可能な単一の電源入力部Iと、この電源入力部Iを介してバッテリEから電動モータMへ通電するための回路を直接開閉し得る常開型の電磁式開閉手段としてのコンタクタXと、任意に入力操作可能な常開型の第1及び第2選択スイッチS1,S2と、電源入力部Iに入力された直流電圧を一定電圧に変換して、コンタクタX及び電磁開閉弁Vの各ソレノイドXs,Vsにそれぞれ第1及び第2選択スイッチS1,S2を介して出力し得る電圧変換手段REとを備える。
【0021】
前記電圧変換手段として、図示例では、入力端子、アース端子及び出力端子を有し入力端子に入力された直流電圧を一定電圧(図示例では12V)に変換して出力端子側に出力し得る従来周知の3端子レギュレータが使用されている。尚、前記第1及び第2選択スイッチS1,S2は、ユニットハウジングUaに付設した操作盤Sに設けてもよいし、またユニットハウジングUaより接続コードを介して接続されたリモコン(図示せず)に設けてもよい
前記電磁開閉弁V及びコンタクタXは、図示例では電圧変換手段REの出力電圧に対応して何れも、動作電圧が12V用のものが使用される。また前記電動モータMは、これにコンタクタXを介して外部電源Eより想定最大電圧である24Vの電圧が入力されてもモータMの耐久性に問題が生じないように24V用のものが使用されるが、もし外部電源Eより12Vの電圧が該モータMに入力された場合には、該モータMは、24Vの電圧が入力された場合と比べてモータ回転速度が大幅に低下(略半減)するものの、支障なく回転動作して油圧ポンプPを駆動することができる。
【0022】
而して第1選択スイッチS1は、これへの入力操作時には、前記一定電圧をコンタクタXのソレノイドXsに印加して該開閉手段Xを閉じ動作させることにより電動モータMを作動させて油圧ポンプPから油圧配管L側への油供給を可能とする。また第2選択スイッチS2は、これへの入力操作時には、前記一定電圧を電磁開閉弁VのソレノイドVsに印加して該開閉弁Vを開弁動作させることにより油圧配管Lから油タンクT側への油排出を可能とする。
【0023】
次に前記実施例の作用を説明する。油圧供給源PSが正常な場合には、その油圧供給源PSの図示しない油圧ポンプから吐出された作動油を油圧配管Lを介して何れかの油圧シリンダA1,A2の作動油室4に供給することにより、昇降枠2又は荷受台3を上昇駆動又は起立回動させることができ、またその油圧供給源PSの図示しない油タンクに油圧配管Lを連通させて何れかの油圧シリンダA1,A2の作動油室4の油を該油タンクに戻すことにより、昇降枠2又は荷受台3を自重で下降又は伏倒回動させることができる。
【0024】
また前記油圧供給源PSの電気系統又は油圧系統の故障に因り前記各油圧シリンダA1,A2への作動油供給又は同シリンダからの作動油排出が困難となった場合には、昇降枠2及び/又は荷受台3が下限位置又は昇降途中に停止したままとなって走行姿勢に格納できなくなることがある。
【0025】
このような非常時には、補助パワーユニット装置Uを用意し、これの油圧ポンプPの吐出側に連なる給排油路LuをジョイントJを介して昇降用油圧シリンダA1又は起伏用油圧シリンダA2の作動油室4に連なる油圧配管Lに接続すると共に、電源入力部Iを外部電源、例えば車載の12V又は24VのバッテリEに接続する。この接続により、電源入力部Iに入力されたバッテリEの電圧は、電圧変換手段REで一定電圧(即ち12V)に変換されるので、第1選択スイッチS1を入力操作すると、前記一定電圧がコンタクタXのソレノイドXsに印加されて該コンタクタXを閉じ動作させる。これにより、電動モータMを作動させて補助パワーユニットUの油圧ポンプPから前記油圧配管L側への油供給を可能とするため、それまで作動不能であった油圧シリンダA1又はA2を油圧作動させ、これにより、昇降枠2又は荷受台3を上昇駆動又は起立回動させて、その各々の走行姿勢に復帰させることができ、車両1の走行が可能となる。
【0026】
一方、第2選択スイッチS2を入力操作した場合には、前記一定電圧(即ち12V)が電磁開閉弁VのソレノイドVsに印加されて該開閉弁Vを開弁動作させる。これにより、昇降用油圧シリンダA1又は起伏用油圧シリンダA2の作動油室4に連なる油圧配管Lから補助パワーユニットUの油タンクT側への油排出が可能となるため、それまで作動不能であった油圧シリンダA1又はA2を、これらに連動連結された荷受台3等の自重で、下降又は伏倒回動させ、従って、積卸し途中の荷物を地上に戻すことができる。
【0027】
而して補助パワーユニットUにおける電源入力部Iは、単一である上、これに、外部電源としての車載バッテリEをその電圧の高低に関係なく(即ち12V又は24Vのバッテリの如何に依らず)接続すればよいため、接続作業が頗る簡単であり、しかも接続ミスの虞れがない。
【0028】
またこの電源入力部IにバッテリEから入力された直流電圧を、電圧変化手段REにより一定電圧(12V)に変換してコンタクタXや電磁開閉弁VのソレノイドXs、Vsに出力するため、それらコンタクタX及び電磁開閉弁Vの各動作電圧を上記一定電圧(12V)に統一して設定でき、従って電源入力部Iに入力されるバッテリEの電圧が12V又は24Vの何れであっても、それら操作系機器X、Vが動作不良を起こすことはなく、また装置の配線部等が損傷する虞れもない。
【0029】
また電源入力部Iに入力されるバッテリEの電圧が12V又は24Vの何れであっても、電源入力部IやコンタクタX、第1及び第2選択スイッチS1,S2等を含む通電制御系統が僅か一系統(即ち12V対応系統)だけで済むため、それだけ制御回路Cの全体的な回路構成が簡素化され、コスト節減や装置の軽量化が図られる。
【0030】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明はその実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。
【0031】
たとえば、前記実施例では、本発明の補助パワーユニット装置Uを、作業車両に搭載の油圧アクチュエータ(荷受台昇降装置Tの昇降用油圧シリンダA1、起伏用油圧シリンダA2)の作動不能時に使用して該油圧アクチュエータA1,A2を一時的に緊急作動させる場合について説明したが、本発明では、その補助パワーユニット装置Uを上記荷受台昇降装置Tの油圧アクチュエータばかりか、他の作業車両の油圧アクチュエータに実施してもよい。また前記実施例のような緊急作動用ばかりでなく、一般の油圧装置の作動や調整等に際し小型の油圧源ユニットとしても使用可能である。
【0032】
また前記実施例では、補助パワーユニット装置Uに電力供給する外部電源として、車載の12V又は24VのバッテリEを用いたが、その他の電圧値の種々のバッテリ(車載でないバッテリも含む)を使用することも可能である。
【0033】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、補助パワーユニット装置における電源入力部は、単一である上、これに、外部電源をその電圧の高低に関係なく接続できるようにしたので、その接続作業が頗る簡単で、しかも接続ミスの虞れがないから、作業性が頗る良好である。またこの電源入力部に外部電源から入力された直流電圧を、電圧変化手段により一定電圧に変換して電磁式開閉手段や電磁開閉弁のソレノイドに出力するため、それら操作系(電磁式開閉手段、電磁開閉弁)の動作電圧を上記一定電圧に統一して設定可能となり、従って、外部電源の電圧が一定でなくても、それら操作系が動作不良を起こすことはなく、また装置の配線部等が損傷する虞れもない。また電源入力部に入力される外部電源の電圧が一定でなくても、電源入力部や電磁式開閉手段を含む通電制御系統が僅か一系統で済むため、それだけ回路構成が簡素化され、コスト節減や装置の軽量化に大いに寄与することができる。さらに電動モータとしては、想定最大電圧用のものが使用されるので、外部電源より電源入力部に想定最大電圧が入力されても該モータの耐久性に問題が生じることはなく、またもし外部電源から想定最大電圧よりも低い電圧が該モータに入力された場合には、該モータは、想定最大電圧が入力された場合と比べてモータ回転速度が低下するものの、支障なく回転動作して油圧ポンプを駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例に係る荷受台昇降装置付き車両の後部を示す概略側面図
【図2】 補助パワーユニット装置の一例を示す全体回路図
【符号の説明】
A1・・昇降用油圧シリンダ(油圧アクチュエータ)
A2・・起伏用油圧シリンダ(油圧アクチュエータ)
C・・・制御回路(通電制御手段)
E・・・バッテリ(外部電源)
I・・・電源入力部
J・・・ジョイント(接続手段)
L・・・油圧配管
Ld・・戻り油路
Lu・・給排油路
M・・・電動モータ
P・・・油圧ポンプ
PS・・油圧供給源
RE・・3端子レギュレータ(電圧変換手段)
S1,S2・・第1、第2選択スイッチ
T・・・油タンク
U・・・補助パワーユニット装置
Ua・・ユニットハウジング
V・・・電磁開閉弁
Vs・・ソレノイド
X・・・コンタクタ(電磁式開閉手段)
Xs・・ソレノイド
Claims (1)
- 単動型の油圧アクチュエータ(A1,A2)に油圧配管(L)を経て作動油を供給し得る油圧供給源(PS)が故障して該油圧アクチュエータ(A1,A2)が作動不能となったときに、該アクチュエータ(A1,A2)を一時的に作動させるために使用可能な補助パワーユニット装置であって、
油タンク(T)と、その油タンク(T)内の油を吸い込んで吐出する油圧ポンプ(P)と、この油圧ポンプ(P)の吐出側に一端が連なる給排油路(Lu)と、この給排油路(Lu)の他端を油圧配管(L)に着脱可能に接続し得る接続手段(J)と、油タンク(T)及び給排油路(Lu)間を連通する戻り油路(Ld)と、その戻り油路(Ld)に介装される常閉型の電磁開閉弁(V)と、油圧ポンプ(P)を駆動する電動モータ(M)と、その電動モータ(M)及び電磁開閉弁(V)への各通電を制御する通電制御手段(C)とを備えたものにおいて、
通電制御手段(C)は、外部電源(E)をその高低に関係なく接続可能な単一の電源入力部(I)と、その電源入力部(I)を介して外部電源(E)から電動モータ(M)へ通電するための回路を直接開閉し得る常開型の電磁式開閉手段(X)と、任意に入力操作可能な常開型の第1及び第2選択スイッチ(S1,S2)と、電源入力部(I)に入力された直流電圧を一定電圧に変換して、電磁式開閉手段(X)及び電磁開閉弁(V)の各ソレノイド(Xs,Vs)にそれぞれ第1及び第2選択スイッチ(S1,S2)を介して出力し得る電圧変換手段(RE)とを備え、
その第1選択スイッチ(S1)の入力操作時には、前記一定電圧を電磁式開閉手段(X)のソレノイド(Xs)に印加して該開閉手段(X)を閉じ動作させることにより、電源入力部(I)に入力された未変換の直流電圧で電動モータ(M)を作動させて油圧ポンプ(P)から油圧配管(L)側への油供給を可能とし、また第2選択スイッチ(S2)の入力操作時には、前記一定電圧を電磁開閉弁(V)のソレノイド(Vs)に印加して該開閉弁(V)を開弁動作させることにより油圧配管(L)から油タンク(T)側への油排出を可能とし、
電動モータ(M)としては、外部電源(E)より電源入力部(I)に想定最大電圧が入力されても該モータ(M)の耐久性に問題が生じないように、該想定最大電圧用のものが使用されることを特徴とする、補助パワーユニット装置。
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