JPH033897A - バッテリ式産業車両における油圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はバッテリ式産業車両における電力回生用油圧
装置に関するものである。

［従来の技術］ 荷役用油圧装置のポンプを駆動する電ｖＪ機を（晶えた
ハラテリ駆動式産業車両、例えばバッテリフォークリフ
トにおいてム、Ｉ、リフ１シリンダからの戻り油により
モータとして機能する油圧ポンプを使用し、電動機を発
電機とし７て作用させてバッテリの回生を行わせるもの
がある。

前記ような回生式油圧装置として、本願出願人は４！ｊ
願昭６３−１７４４．０５号において第１０図に示すも
のを提案している。即ち、リフｌ−レバー４０及びティ
ルＩ・レバー４１の）や作方向を検出したりミツトスイ
ッチＬＳＩ、Ｉ、、Ｓ２及び両レバー４．０．４１の操
作量を検出したボテンンヨメータ１１、Ｐ２の信号に基
いてコント１−１−ラＣか誘導電動５４９を回転駆動し
、油圧ポンプ４２が駆動されて、オイルタンクから回生
用逆止弁５１を介して作動油が吸トげられる。そして、
ラーイルトレハー４１の操作に基きティルト用制御弁４
７が切換制御されて、ティルトシリンダ４８に作動油が
供給されてこれが伸縮され、フォークのディル１−動作
が行われる。

また、リフ側レバー４０の上昇操作に基きａ位置に保持
されるリフト用制御弁４４を介して油圧ポンプ４２から
リフトシリンダ４５に作動油が供給され、フォークが上
昇される。さらに、リフトレバー４０の下降操作に暴き
、リフト用制御弁４４がＣ位置に切換えられると、フォ
ークの９．荷によりリフトシリンダ４５からの戻り油が
前記リフト用制御弁４４を経てす、１−遠用管路４６に
圧送される。

前記リフトレバー４０の土用（Ｈや１′１をリミノ１−
スイッチＬ　Ｓ　Ｉが検出したとき、コントＩ：２−ラ
Ｃε、ｌリミットスイッチ１．Ｓｌの検出結果に基いて
凹）七制動モードを実行する。そしで、前記戻り油が’
）Ｉｊ’１還用管路用管路４６油圧ポンプ４２内に流入
すると、同油圧ポンプ４２は同戻り油の油圧により油圧
モータとして機能して電１す１機４９を回生駆動する。

これにより、電動機４９は発電機として機能して、バッ
テリ５０を充電させるようになっている。

し発明か解決しようとする課題］ ところが、コントローラＣの故障時には電動機４９か駆
動されることなく１．油圧ポンプ４２もｊｊｊｊ制御状
態となる。このとき、フォークか下降されると、戻り油
はｆｌ、荷がかかっていない油圧ポンプ４２を回転させ
ながら一挙に通過するため、戻り油の流速が激増し、フ
ォークの下降速度もＪｌ−常に高くなり、安定した下降
作業が保証されない。

この発明は」−記した問題点を解消するためになされた
ものであり、その目的は荷役部材の下降速度の一４二昇
を回避して、荷役部材の安定した下降動作を保証し得る
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。

［課題を解決するだめの手段］ この発明は上記した目的を達成するために、荷役部材を
昇降させるリフＩ・シリンダと、前記リフトシリンダを
作動させるために駆動され、同リフトシリンダに作動油
を供給するとともに、このリフトシリンダが収縮された
とき、同リフトシリンダから帰還する所定値を越えた戻
り油の圧力にて回転駆動され、油圧モータとして機能す
る油圧ポンプと、前記リフトシリンダと油圧ポンプとの
間に介装されたリフト用制御弁と、前記油圧ポンプを回
転制御するとともに、油圧モータとして機能する油圧ポ
ンプにより回転されてバッテリの電力回生を行う電動機
と、前記戻り油の圧力が油圧ポンプを油圧モータとして
機能させ得ない時、戻り油の帰還方向をドレイン側に、
また戻り油の圧力が油圧ポンプを油圧モータとして機能
させ得る時に戻り油の帰還方ｌ１ｉ１をポンプ側に切換
える帰還路切換手段と、前記電動機が油圧ポンプを回転
制御不能な状態にあることを検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段の検出結果に基いて帰還路切換手段に
戻り油の帰還方向をドレイン側に切換えさせる切換指示
手段とを設りたことをその要旨とする。

「作用コ この発明は−１−記した解決手段を採用したことにより
、異常検出１段により、電動機が油圧ポンプを回転制御
不能な状態にあることを検出すると、この検出結果に基
いて、切換指示手段は帰還路切換手段に戻り油の帰還ツ
ノ向をドレイン側に＋−Ｊ３換えさせる。

［第１実施例］ 以下、この発明をハソテリ式フ」−クリットに具体化し
た第１の実施例を第１〜７図に従って詳述する。

第１図において、油圧ポンプ１はオイルタンク′１゛内
に！ｌ’ｉ’留された作動油を供給用管路２の回什用逆
止弁２ａを介して吸１−げたのち、フォーク駆動用油１
］１’Ｇｉｌ路１（内の主管路３に１１４出する。ｎｉ
Ｎ記主盾路３にい１リフト用制御弁４か配設され、同す
フト用制御弁４はフォークの昇降及び停止を指示するリ
フｌレバー５の＋シ、１、中立及び下降操作位置に対応
して、ａ、ｂ、ｃの３つの位置に切換可能になっている
。

１１；］記リすト用制御弁４は位置切換えによりリフト
シリンタフのボトム室７ａ内の作動油の量を制１１１１
　Ｌで同シリンタフを伸縮させるものであり、リフＩ・
レバー５の−に昇操作位置に基く３位置（第２図）にお
い”Ｃ３主管路３とリフト用管路６とを連通さ−Ｕ、油
圧ポンプ１からリフトシンタフのボトム室７ａに作動油
を供給させることによりし１リフ１〜シンダ７を伸長さ
一部る。

さらに、前記リフＩ・用制御ブ↑４ばリフ）・レバー５
の中立位置に基く５位置（第１図）では、リフト用管路
６を主管路３反び帰還用管路８から遮断し７、リフトシ
ンタフ内の作動油の／Ｉ！ｉ　ｆｆｔの変動を防市して
、これを収縮さ−Ｉ！イ）ことなく保（４するとともに
、主管路３を下流側に開放するようになっている。

また、前記リフト用制御弁４はリフトレバー５の下降操
作位置にｑｌ（ｃ位置（第３．４図）において、リフト
用管路（）と’ｈＷ還川遠用”　：ＩＲ８とを連通させ
る。前記帰還用管路８にはａ、５位置に切換可能な婦遠
路切換手段としての電磁制御方式の切換弁８ａが設りら
れている。ごのりｊ換弁８．〕はポムボシションを５位
置とし、常にｉ；Ｉ：　’）Ｍ遠用管路８を戻り油１”
ルイン用壱路Ｙ〕に連通させている。そして、第４図に
示すように、後記する切換指令下段としての切換指令装
置２４．）からの信号に従って切換弁８ａが５位置から
３位置に切換えられると、帰還用管路８ば回生用管路Ｒ
を介して供給用管路Ｚから油圧ポンプｌに連通されるよ
うにプＳっている。

この切換弁８ａは３位置においてリフトノリンタフから
帰還用管路８内に流入する戻り油を供給用上路２の回生
用逆１に弁２ａ及び油圧ポンプ１間に帰還させ、供給用
管路２内において回生用逆［ト弁２ａにてタンク′１゛
・＼の流通が遮断された戻り油は油圧ポンプ１内に流入
して同油圧ポンプｌを駆動する。

前記戻り油ｌ・レイン用管路■〕には切換弁８　ａから
流れる戻り油の通過流量を制限する流量制御弁８ｂが配
設されている。この流量制御弁８１）は第６図に示すよ
うな差圧−流量特性を備えている。

即し、差圧が僅かな値に達すると通過流量ｔｌ最大値に
達し、以後差圧の値が増加しても通過流量は最大値に制
御される。従って、フォークの負荷によりシリンダ７か
ら帰還する戻り油の油圧が流量制御ブ４ｊ、　８　ｂの
−１−曾Ａ側で−１−昇しても、同制御弁８ｂを通過す
る戻り油の速度は上贋、することなく一定に保持される
。

前記主管路３にはリフト用制御弁４の下流側においてテ
ィルト用制御弁９が配設され、フォークの前後傾動作を
指示するティルトレバー１０の前傾、中立及び後傾操作
位置に対Ｊ、ししてう−イルＩ・用制御弁９かａ、ｂ、
ｃの３位置に切換駆動されるようになっている。

前記ディルト用制御ブ１９は位置切換えによりティルＩ
・シリンダ１４の前室１４．　ａ及び後室１４［〕に＆
通ずる前傾用管路１３及び後（ｌＪｉ用管路］２と、テ
ィルト用管路１１及びルイン用管路１５とを選択的に接
続させ、ティルトシリンダ１４の収縮を行い、フメーク
を前後傾を行う。そして、フＡりは上智する時及び一定
収上のｔｔ　ｌ＋：ｊのもとに下降をする時にティルト
動作を行い、フメークのリフト及びティルトの同時操作
を行うことかできるようになっている。

さて、」二記した油圧回路を駆動する電気的構成につい
て説明する。

前記リフトレバー５の上昇、中立及び下降の操作位置は
リミノ１〜スイッチよりなるリフト操作位置センサ１６
にて検出されるとともに、同すフトレバー５の」二昇位
置及び下降位置における操作量はポテンショメータより
なるリフト操作景センーリ１７にて検出され、その検出
１１１号４；Ｉ−１ント１コーラ２０に出力される。ま
た、ティルＩ・レバー１０の前傾、中立及び後傾位置は
リミｙｌ・スイッチよりなるティルト操作位置センサ１
８にて検出されるとともに、同レバー１０の前傾１９置
及び後傾位置における操作量はポテンショメータよりな
るテイル［・操作量センサ］９にて検出され、各検出信
号をコントローラ２０に出力する。

油圧センサ６ａはリフト用管路６内におけるその時々の
圧力値を検出し、この油圧検出信号を切換指令装置２４
ａに出力する。ｌｌ二た、電流センサ２５は電動ａ２１
を駆動制御するためにコントロー２０内に流れるその時
々の駆動制御電流値を検出し、この電流検出信号を切換
指令装置２４ａに出力する。

前記コントローラ２０はバッテリ２４の駆動電源を制御
して誘導電動機２１に電力を供給し、さらに同電動機２
１ば油圧ポンプ］に作動連結されている。

前記コントローラ２０はリフト操作量センサ１７及びテ
ィルト操作量センサ〕９の各検出値に対する電動機２１
の回転速度を演算する。即ち、す１ フトレハー５のめが操作されたときには、リフｌレバー
５の操作量に対する回転速度指令値が、ティルトレバー
１０の力か操作されたときにはティルトレバー　１０の
操作量に欠ｊする回転速度指令（ｉｊ＋か予め定められ
たプ「１グラムテータに基いて演算される。また、同時
にリフトレバー５及びティルトレバー１０が操作された
ときにはコンｌ−１−１−ラ２０ば各操作量に対する回
転数指令値を演算し、これら２つの指令値の中で大きい
力の回転速１−０４指令稙を電動機２１の回転数として
設定するようになっている。

そして、コンｌ−ローラ２０は演算された回転速度指令
値に基いていバッテリ２４から電動機２１に供給される
電力を制御して、前記回転速度指令値に従う回転速度で
電動機２１を駆動して油圧ポンプ１の吐出量を調整する
。即ら、リフトレバー６及びティルトレバー１０の各操
作量に応してフォークの贋降速度及びマストの傾動速度
を制御する。

前記切換指令装置２４ａは第７図に示すよ・うに、２ 第１及び第２の比較８２６．２７及びＡＮＤ回路２８か
ら構成されている。第１の比較器２６は、電流センサ２
５から非反転入力端子に入）ｊされる電流検出信号と、
反転入力’ｊＷ了に予め入力される許容電流基準１１￥
（駆動制御電流値の最大許容値に相当する値）とを比較
して、実際の駆動制御電流が許容電流値よりも大きいか
否か、即ち何らかの原因でコントローラ２０が故障し、
制御不能になって大電流が流れる状態か否かを判断する
。そして、実際の駆動制御電流が許容電流値よりも大き
いとき（コントローラ２０が故障しているとき）には低
し−、ル信号（Ｌ信号）を、小さいとき（コント［１−
ラ２０が正常のとき）には高レベル信号（Ｈ信号）をＡ
ＮＤ回路２８に出力する。

また、第２の比較器２７は、油圧センサ６ａから反転入
力端子に人力される油圧検出信号と、非反転入力端子に
入力される油圧基準値（ポンプ１をモータとして機能さ
せ電動機２１を凹ヰ駆動させ得る戻り油圧のしきい値に
相当する値）とを比較し、リフトシリンダ７からリフト
用管路６内を流れる戻り油圧が基準値よりも大きいか否
かを判断する。そして、実際の油圧値が油圧基準値より
も大きいときにばＩ］信号を、小さいときに＆；ｔ：　
Ｌ　（言分をＡ　Ｎ　ｌ）回路２Σ（に出力ずろ。

そして、第１及び第２の比較器２６．２７から共に■４
信号が人力された時、即ちコンｌ−＋：ｒ−ラ２０は所
定の電流が流れ゛ζ異常がなく、かつ戻り油が高圧の時
にトＩ信号を出力して、切換指令装置２４ＨのＡＮＤ回
路２８は切換弁８ａを励磁してこれをｂ位置からａ位置
に切換えて、戻り油を油圧ポンプ１に流入させる。

さて、」二記のように構成した油圧装置の作用について
以下に説明する。

フォークの重負荷時にリフトレノ＼−５が下険操作され
、かつコントローラ２０が正常に稼動するとき、戻り油
圧は高圧で二１ントローラ２０内の′電流も許容値を下
回る。従って、指令装置２４．ｌ内の第１及び第２の比
較器２６．２７から入力される■］倍信号基き、ＡＮＤ
回路２８は１１信号を出力して切換弁８ａをａ位置に保
４５ｉする。そして、コ３ ４ ントローラ２０υＪリフ［−操作量センサ１７からの信
号に基いて演算した回転速度指令値によって電動機２１
の回転を制御する。そして、リフＩ・シリンダマから切
換弁８ａを介して流人する戻り油により油圧モータとし
て機能するポンプ１にて電動機２１が発電機として駆動
され、コンＩ・ローラ２０を介してバッテリ２４の充電
か行われる。

また、コンｌ−Ｉ：ｒ−ラ２０が故障し、駆動制御電流
が許容電流基準値よりも上昇すると、切換指示装置２４
ａの第１の比較器２６からＩ、信号が出力され、Ａ　Ｎ
　Ｉ）回路２８もし信号を出力するため、切換弁８ａが
消磁されてｂ位置に保持され、戻り油は流量制御弁８ｂ
にてその′／＊　川の上ｌ；ｋが制御；ドされた状態で
戻り油ドレイン管路りからタンクＴに回収される。この
ため、コンｌ−＋：ｒ−ラ２０の故障により電？ＪＩ機
２１からの負荷がポンプ１にかかっていないとき、戻り
油かポンプ１内を速い速度で通過してフォークが−・挙
に下降することが阻正される。

さらに、リフトレバー５が無負荷、または軽食５ 荷で下降されると、リフト用管路６内にお４Ｊる戻り油
圧が所定値を下回る。この戻り油圧に基く信号が油圧セ
ンリ６　ａから第２の比較器２７内に人力されると、同
第２の比較器２７からＡＮＤ回路２８に１７信閃が出力
され、八Ｎ　ｌ）回路２８もＩ７信号を出力する。この
ため、切換ブｉ’１３ａが消磁されてｂ位置に保持され
、戻り油は戻り油ｌレイン９？（路りからタンク］゛に
回収される。ごれにより、油圧ポンプ１が回転して電動
機２１を回転させる、二とばなく、バッテリエネルギー
のｊｊｊＥ駄な消費が回避される。

［第２実施例］ 続いて、この発明の第２の実施例を第８図に従って説明
する。

この実施例では帰還路切換手段としてａ、ｂ位置に切換
え可能なパイロット式切換弁８ｃを採用し、この切換弁
８ｃのパイロットボー１−とリフ］・用管路６とをパイ
ロ／Ｉ・管路６ｂにて接続したものである。このパイｌ
二ＪソＩ・管路〔；１〕にば電流センサ２５からの信号
に基きａ、ｂ位置に切換えられ１（′ｉ る切換指令手段としての電磁制御式補助弁６ｃを介在さ
せて、同補助弁（ｉｃがａ位置にある時、切ｔＡ　弁１
１　ｃ、のパイロットポートを連通させ、またｂ位置に
ある時には前記パイロ・ノドポートとドレイン管路りと
を連通させるようになっている。

そして、コントローラ２０内を流れる電流が許容値を下
回る時、電流センサ２５からの信号により補助弁６ｃか
励磁され、ａ位置に保持される。

すると、パイロット管路６ｂが開放され、リフト用管路
６と切換弁８ｃのパイロットポートとが連通される。こ
の時、リフト用管路６内の圧力が所定値以上であると切
換弁８ｃかａ位置に切換えられて、帰還用管路８と油圧
ポンプ１とが連通される。

即ち、コントローラ２０が正常に機能して、フォークが
重負荷で下降する時には、戻り油がａ位置にある切換弁
８Ｃを通過してポンプ１内に圧送され、同ポンプ１を回
転させて電動機２１を回生駆動さ−する。

また、コンＩーローラ２０に異常、故障が発生して大電
流が流れる時にＬ′Ａ、、補助ブ↑６０はｂ位置に切換
えられる。すると、切換弁８Ｃに付与されていたパイロ
ット流体ｉｊパイロット管路６ｂ内を逆流して補助弁６
Ｃを経てドレイン管路りに流れてタンクＴ内に至る。こ
のため、切換弁８ｉｊ″ｂ位置に切換えられて、戻り油
は帰還用管路８からドレイン用管路Ｉ〕を経て流量制御
弁８ｂに上り流部の」二限が制限されつつタンクＴ内に
回収される。

従って、前記第１実施例と同様に、軽負荷又は無負荷時
におけるフォークの下降速度は適切に制御され、コント
ローラ２０の故障により電動機２１が制御不能の状態に
ある時に、制動の働かないポンプ１を戻り油か−・挙に
通過して、フォークの下降速度が極度に記昇するという
不都合が回避される。

［第３実施例］ 次に、第９図に従ってこの発明の第３の実施例を説明す
る。この実施例では帰還用管路８の分岐点へにおいて、
ルーイ用管路路１）と回η−用管路１？７ ］　８ とに分岐し、これら管路１−）、Ｒにそれぞれパイ日ノ
１−制御方式の切換弁Ｄａ、Ｒａを配設したものである
。各切換弁１）ａ、Ｒａばａ、ｂ位置に切換可能であり
、共にｂ位置をホームポジションとしている。そして、
ｂ（☆置においてｌ・レイン側切換弁ＤａはＩ・レイン
用管路りを開路させ、さらに回生側切換弁Ｒａはｂ位置
において回生用管路）≧を閉路さ−Ｕている。

各切換弁Ｄａ、ＲａのパイｌコツトボートＩ〜用管路６
とを接続するパイロット管路６ｂ内に配設した電磁制御
方式の補助弁６ｃか、コン）・ローラ２０内の電流イ直
を検出する′上流センサ２５からの信号に従ってａ，ｂ
位置に切換制御される。

そして、前記第２実施例の場合の同様の作動原理により
コントｒノーラ２０か正常に機能し、リフｌー川管路６
内の圧力が所定値に達すると、ａ位置にある補助弁〇〇
を経て伺勾されるパイロット圧により両切換弁Ｌ）ａ，
Ｒａか共にａ位置に保持される。これにより、ｊ−レイ
ン用管路りが閉路され、回生用管路Ｒを開路されて帰還
用管路８から圧送９ される戻り油によりポンプ１が回転されて′電動］幾２
１の充電が行われる。

また、コントＤ−９２０に異常がある時に（Ｊ、電流セ
ンサ２５からの化けにより補助弁６（かｂ位置に保持さ
れるところから、両りＪ換弁ｉ）　ｒ＋　、　Ｒ　、１
にイ」与されていたパイじ１７１流体かルイン用管路Ｉ
〕に流出し、両切換弁１′）ａ　、　　Ｉ−＋　２〕か
ｂ位ｐ゛］：　ｌこ切換えられる。このため、回生用管
路Ｒか封鎖され、戻り油が流量制御弁８ｂによりｔＪ’
を室制限されなからドレイン用管路りを経てタンク１゛
に同県されろ。

この構成においても、１）ｊノ記第１及び第２の実施例
と同様に、コン１し１−ラ２０の故障時に電動機２１が
制御不能となり、制動の働かないポンプ１を戻り油が一
挙にｊｆｆｉ過して、フメークの下降速度か極度に１−
昇するという不都合が回避される。

なお、この発明は上記した実施例に限定されるものでは
なく、例え（ｊ、 ■誘導電動機２１に代え′（直流電動機を採用し７たり
、 ■フォークリフ１〜以外にも産’ｒ：　ｌＬ両をはしめ
とず０ る各種エンソン車両に応用したり、 ■切換指示手段として、電動機２１が無制御′６■状態
にあることを機械的に検出する装置を採用し、ごの検出
動作に応じて機械的に切換えられる切換弁を帰還路切換
手段として採用する、 等、発明の趣旨から逸脱しない限りにおいて任意の変更
は無論可能である。

［効果１ 以上訂・述したように、この発明よれは、荷役部＋Ａの
下降速度を一定に保持して、荷役部材の安定したＦ降動
作を保証し得るという優．ｌ″１．７：効果を発揮する
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明における）Ａ−クリットの油圧的及び
電気的構成を示す回路図、第２図はフォーク−に昇時に
おける油圧的及び電気的構成を示す回路図、第３図及び
第４図はフ」−りの正負イ１１及び低負４！Ｊ−目逢時
における油圧的及び電気的構成を示す回路図、第５図は
フォークの一ヒ昇時における油圧的及び電気的構成を示
す回路図、第６図は流量制御弁の特性を示す線図、第７
図は切換指令装置の電気的構成を示ずフシ１ツク回路図
、第８図し、１この発明の第２の実施例におも」る油圧
的及Ｑ・電気的構成を示す回路図、第９図はほこの発明
の第３の実施例における油圧的及び電気的構成を示す回
路図、第１０図は従来例におｉ，ｌる油圧的及び電気的
構成を示す回路図である。 油圧ポンプ１、リフＩ・用制御弁４、切換指示手段とし
ての補助弁６ｃ、リフトシリンダ７、帰ｊマ路としての
帰還用管路８、帰還路切換手段としての切換弁８ａ，８
ｃ，誘導電動機２１、ハソテリ２４、切換指示手段とし
て切換指示ＡＡ置２４ａ、異常検出手段としての電流セ
ンサ２５、帰還路切換手段としての切換弁Ｄａ，Ｒａ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、荷役部材を昇降させるリフトシリンダと、前記リフ
   トシリンダを作動させるために駆動され、同リフトシリ
   ンダに作動油を供給するとともに、このリフトシリンダ
   が収縮されたとき、同リフトシリンダから帰還する所定
   値を越えた戻り油の圧力にて回転駆動され、油圧モータ
   として機能する油圧ポンプと、 前記リフトシリンダと油圧ポンプとの間に介装されたリ
   フト用制御弁と、 前記油圧ポンプを回転制御するとともに、油圧モータと
   して機能する油圧ポンプにより回転されてバッテリの電
   力回生を行う電動機と、 前記戻り油の圧力が油圧ポンプを油圧モータとして機能
   させ得ない時、戻り油の帰還方向をドレイン側に、また
   戻り油の圧力が油圧ポンプを油圧モータとして機能させ
   得る時に戻り油の帰還方向をポンプ側に切換える帰還路
   切換手段と、 前記電動機が油圧ポンプを回転制御不能な状態にあるこ
   とを検出する異常検出手段と、 前記異常検出手段の検出結果に基いて帰還路切換手段に
   戻り油の帰還方向をドレイン側に切換えさせる切換指示
   手段と を設けてなるバッテリ式産業車両における油圧装置。