JPH0228498A - 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
機構に関するものである。

［従来の技術］ バッテリ駆動式産業車両、例えばパフテリフォークリフ
トにおいてには、電動機の正転によりオイルポンプが正
転駆動され、これから吐出される圧油がリフトシリンダ
及びティルトシリンダに供給されてフォークの上昇及び
傾動が行われる。そして、一部のフォークリフトではフ
ォークの下降時に、リフトシリンダから排出される圧油
をオイルポンプに帰還させ、同ポンプを逆転させて電動
機を逆転駆動させ、電動機を発電機として使用すること
によりバッテリを充電させるようにしたものがある。

上記電力回生機能を備えた油圧回路を有するバッテリフ
ォークリフトとして、例えば特公昭６２−１５４７８号
に示すものがある。このフォークリフトの油圧回路は、
第８図に示すように電動機４１にて駆動されるオイルポ
ンプ４２から延びる主回路４３に対しティルト用制御弁
４４を介してティルトシリンダ４５が、またリフト用制
御弁４６を介してリフトシリンダ４７がそれぞれ接続さ
れている。

そして、前記リフト用制御弁４６とリフトシリンダ４７
とを連結するリフト回路４８には、管路内圧力を検知し
て人切りされる圧力スイッチ４９が配設されて、さらに
リフトレバー５０の操作に応じて作動するりミントスイ
ッチ５１が同レバー５０の基端部の近傍に設けられてい
る。そして、リフト回路４８の管路内圧力が所定値を下
回り、かつフォークを下降させるべくリフトレバー５０
を操作したとき、即ち両スイッチ４９．５１から信号が
あった場合にのみ、主回路４３から分岐されたバイパス
回路５２の電磁式切換弁５３が励磁されて開放される。

フォークを上昇させるべくリフトレバー５０を操作する
と、制御弁４６は上昇側に切換えられ、リフト回路４８
を経て送られる圧油によりリフトシリンダ４７が伸長さ
れてフォークが上昇される。

そして、フォークを下降させるべくリフトレバー５０の
操作によりリフト用制御弁４６を第９図に示すように、
下降側に切換えると、リフトシリンダ４７内の圧油がリ
フト回路４８から制御弁４６を経て主回路４３内に流れ
る。

前記下降するフォークの負荷が充分なときには、即ちリ
フトシリンダ４７内から排出される圧油の油圧が所定量
を上回るときには、圧力スイッチ４９も駆動されること
はない。従って、切換弁５３はリミットスイッチ５１か
らの信号を受けるのみにとどまり、切換弁５３は閉鎖状
態に保持される。よって、リフトシリンダ４７から排出
される圧油はポンプ４２を経てタンク５４に戻され、こ
の戻り油により逆転されるオイルポンプ４２が油圧モー
タとして機能される。このため、電動機４１が発電機と
して働き、バッテリを充電することができる。

そして、フォークが自重等のみの軽負荷で下降するとき
には、両スイッチ４９．５１からの信号によ切換弁５３
が開放される。これにより、リフトシリンダ４７からの
戻り油は通過抵抗の大きなポンプ４２を避けてバイパス
回路５２を通過してタンク５４内に流れるため、フォー
クの下降速度の低下が防止されるとともに、充電効果の
薄い動力回生作用が回避されるようになっている。

また、前記リフトシリンダ４７の下降中にティルトレバ
ー５５が操作されると、第１０図に示すようにティルト
用制御弁４４により主回路４３が遮断され、リフトシリ
ンダ４７からポンプ４２への戻り油の通路が断たれる。

従って、リフト回路４８内の管路圧力が上昇し、圧力ス
イッチ４９の切換えられ、バイパス回路５２が切換弁５
３により閉路される。さらに、前記ティルトレバー５５
の操作はリミットスイッチ５６にて検知される。

そして、同リミットスイッチ５６からの信号によりバッ
テリが電動機４１に通電され、この電動機４１の正転に
伴いポンプ４２が正転駆動される。

［発明が解決しようとする問題点コ 従って、フォークの下降時にティルト操作が行われると
、リフトシリンダ４７をポンプ４２から遮断してフォー
クの下降を停止したうえで、ポンプ４２に連通されるテ
ィルトシリンダ４５内に圧送される圧油により、フォー
クのティルト動作が行われる。

よって、前述したようにフォークの下降動作とティルト
動作を同時に行うことができず、下降動作が停止されて
ティルト動作のみが行われ、作業効率の低下を招来する
こととなる。

この発明は上記した問題点を解消するためになされたも
のであり、その目的はフォークの下降動作とティルト動
作とを併せて行うことが可能で高い作業効率を保証する
バッテリ式産業車両における動力回生機能を備えた油圧
回路を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ この発明は上記した目的を達成するために、荷役部材の
昇降を制御するリフトシリンダと、同じく荷役部材の傾
動を制御するティルトシリンダと、前記リフトシリンダ
及びティルトシリンダ並びにドレイン側を結ぶ管路内に
介在されて正逆両方向に回転し、正転時にドレイン側か
ら少なくとも１個のシリンダへと圧油を吐出するととも
に、リフトシリンダからドレイン側に帰還する圧油にて
逆転されて油圧モータとして機能する油圧ポンプと、バ
ッテリから供給される電力にて駆動され、前記油圧ポン
プを回転させるとともに、油圧ポンプが油圧モータとし
て機能されたとき回転されてバッテリの電力回生を行う
電動機とからなるバッテリ式産業車両における油圧装置
において、前記リフトリ・ンダが収縮操作され、かつテ
ィルトシリンダが伸縮いずれかに操作された時に切換操
作されて、リフトシリンダから油圧ポンプへの作動油の
帰還路を遮断するとともに、同帰還路をドレイン側に直
接連通させる帰還路切換手段と、前記帰還路切換手段の
切換操作解きに油圧ポンプを正転させるべく電動機を駆
動制御する駆動制御手段を設けたことをその要旨とする
。

［作用］ この発明は上記した解決手段を採用したことにより、荷
役部材を下降させるとともに傾動させるべくリフトシリ
ンダが収縮操作され、かつティルトシリンダが伸縮いず
れかに操作されると、帰還路切換手段がリフトシリンダ
から油圧ポンプへの作動油の帰還路を遮断して、同帰還
路をドレイン側に直接連通させる。そして、駆動制御手
段に駆動される電動機が油圧ポンプを正転駆動して、同
油圧ポンプが吐出する圧油がティルトシリンダに達する
。

［実施例コ 以下、この発明の第１の実施例を第１〜７図に従って詳
述する。

第１，２図においてバッテリ式フォークリフトの車両１
の前部には左右一対のアウターマスト２が立設され、さ
らに各アウターマスト２の内側にはインナーマスト３が
配設されている。両インナーマスト３の内側面にはそれ
ぞれチェーン４が周回可能に配設され、各チェーン４の
一端に吊下された取付は板５間に架装した上下一対の懸
架部材６には荷役部材としてのフォーク７が取付けられ
ている。さらに、両インナーマスト３は上部において掛
装部材８により連結され、これらインナーマスト３に対
応して配設された一対のリフトシリンダ９のロッド１０
の上端が掛装部材８に固着されている。

また、車両１の前部フレームには斜め上方に延びる一対
のティルトシリンダ１１が設けられ、これらロッド１２
の上端が対応するアウターマスト２の上下方向の中央部
に対してそれぞれ連結されている。

前記車両１の運転室１３内の前部にはステアリング１４
、リフトレバー１５及びティルトレバー１６が設けられ
、さらに後部にはバッテリ１７を収納するバッテリケー
ス１８及びこれを閉塞するバッテリフード１９が運転席
２０と一体回動可能に設けられている。

前記リフトレバー１５はフォーク７の昇降に使用され、
上昇、中立及び下降の３位置に切換操作可能になってい
る。そして、リフトレバー１５が上昇位置に切換された
とき、第１図において二点鎖線で示すようにリフトシリ
ンダ９のロッド１０が上方に突出してインナーマスト３
を上昇させ、これに伴うチェーン４の周回によってフォ
ーク７が上方に移動される。このあと、リフトレバー１
５を中立位置に切換操作することにより、フォーク７が
上方に保持される。また、リフトレバー１５を下降位置
に切換えると、インナーマスト３が下降して上方に保持
されているフォーク７が下降するようになっている。

さらに、ティルトレバー１６は前傾、中立及び後傾の３
位置に切換操作可能になっている。そして、ティルトレ
バー１６が前傾操作されたとき、ティルトシリンダ１１
が駆動され、ロッド１０の突出によりアウターマスト２
及びインナーマスト３が下端部を中心に前方に傾動し、
フォーク７が前傾される。このフォーク７の前傾は、テ
ィルトレバー１６を中立保持することにより維持され、
さらに後傾位置に切換操作されることにより両マスト２
．３が反対方向に傾動され、フォーク７が水平状態に復
帰される。

続いて、この実施例の電気的及び油圧的構成について、
第３〜６図に従って説明する。

バッテリ１７には駆動制御手段としてのコントローラ２
１が接続され、コントローラ２１により電動機２２が駆
動される。前記電動機２２には油圧ポンプ２３が機械的
に連結され、電動機２２により油圧ポンプ２３が正転さ
れて、ドレイン側のオイルタンク２４内に貯留された作
動油を主回路２５内に圧送している。

なお、前記フォーク７が下降されるとき、油圧ポンプ２
３は主回路２５から流入する作動油、即ち戻り油により
逆方向に回転されてモータとして機能し、電動機２２を
逆転させてこれに発電を行わせ、バッテリ１７に充電が
行われるようになっている。

前記主管路２５にはリフト用制御弁２６が配設され、さ
らに同リフト用制御弁２６がリフトシリンダ９のピスト
ン室２７に接続されている。前記リフト用制御弁２６は
リフトレバー１５の上昇、中立及び下降操作に対応して
、Ａ、Ｂ、Ｃの３位置に切換可能に設けられ、油圧ポン
プ２３とリフトシリンダ９との間の管路内の作動油の流
れを制御する。

また、前記主管路２５にはリフト用制御弁２６の下流側
においてティルト用制御弁２８が配設され、これがティ
ルトシリンダ１１の前室及び後室に接続されている。こ
のティルト用制御弁２８は前記リフト用制御弁２６と同
様にＡ、Ｂ、Ｃの３位置に切換可能になっており、ティ
ルトレバー１６の前傾、中立又は後傾操作において油圧
ポンプ２３及びティルトシリンダ１１間の管路内の作動
油の通過を適宜に制御する。

前記リフトレバー１５が上昇側、下降側に操作されると
、これがリミットスイッチＬＳＩによって検知され、こ
の検知動作に基く信号がリミットスイッチＬＳＩからコ
ントローラ２１に出力される。また、リフトレバー１５
の操作量はポテンショメータよりなるリフトレバー操作
量センサ２９により検出され、この検出値に基く信号が
コントローラ２１に出力される。そして、リフトレバー
１５が上昇側に操作されたとき、リミットスイッチＬＳ
Ｉからの信号に従ってコントローラ２１は電動機２２を
正転力行モードに保持し、さらにコントローラ２１がセ
ンサ２９からの信号に基く回転数にて電動機２２を駆動
して油圧ポンプを正転させ、同油圧ポンプ２３が電動機
２２の回転数に基く量の作動油を主管路２５を介して人
位置にあるリフト用制御弁２６に吐出する。

また、リフトレバー１５が下降位置に操作されると、リ
ミットスイッチＬＳＩからの信号に従ってコントローラ
２１は電動機２２を電力回生モードに変換する。同時に
、リフトレバー１５の下降操作により、リフト用制御弁
２６は第４図に示すＣ位置に保持され、リフトシリンダ
９内からリフト用制御弁２６へ流出する戻り油が開放位
置にある電磁式切換弁３２及びリフト下降用逆止弁３３
を経てポンプ２３に帰還される。このため、ポンプ２３
は逆転してモータとして働き、電動機２２を逆転させて
バッテリ１７を充電する。

また、リフトシリンダ９のピストン室２７内の油圧は圧
力センサ３１により検出され、この検出値が予め設定し
た軽負荷基準値を下回ったとき、圧力センサ３１からコ
ントローラ２１に信号が出力される。例えば、フォーク
７が空の状態でリフトレバー１５が下降操作されたとき
、圧力センサ３１からの信号がコントローラ２１に出力
されると、コントローラ２１はリフトレバー操作量セン
サ２９からの電力回生モードへの変換を指示する信号を
無効化して電動機２２のモードを逆転力行モードにし、
電動機２２を逆転させる。これにより、フォーク７が軽
負荷にて下降するとき、リフトシリンダ９からリフト用
制御弁２６を介してポンプ２３に流入する油圧値の低い
戻り油は、電動機２２にて逆転されるポンプ２３にてオ
イルタンク２４に迅速に排出される。よって、軽負荷に
も拘わらず、リフトシリンダ９の収縮、即ちフォーク７
の下降が緩慢に行われることはない。さらには、ポンプ
２３は逆転するものの、電動機２２が強制的にカ行モー
ドに保持されているため、低油圧の戻り油による充電効
果の低い無駄な電力回生が回避され得る。

さらに、ティルトレバー１６が中立位置から前傾または
後傾位置に操作されると、これがリミットスイッチＬＳ
２にて検出される。そして、この検出動作に基く信号が
リミットスイッチＬＳ２からコントローラ２１及び切換
弁３２に信号が出力され、コントローラ２１はこの信号
に従って電動機２２をカ行モードに保持する。また、テ
ィルトレバー１６の前後傾操作に伴って、ティルト用制
御井２８は第５，６図にそれぞれ示すように、Ａ位置ま
たはＣ位置に切換えられ、ティルトシリンダ１１の前室
及び後室がポンプ２３と連通される。

そして、コントローラ２１はポテンショメータよりなる
ティルトレバー操作量センサ３４にて検出されたティル
トレバー１６の操作量に基く回転数で電動機２２を駆動
し、ポンプ２３から主管路２５、ティルト用逆止弁３５
を介してティルトシリンダ１１に供給される作動油によ
りこれが伸縮してフォーク７の前傾、又は後傾が行われ
る。

また、ティルトレバー１６が操作されたことをリミット
スイッチＬＳ２が検出すると、リミットスイッチＬＳ２
は切換弁３２に信号を出力し、これを第３，４図に示す
開放位置から第５．６図に示すバイパス位置に切換える
。従って、フォーク７の下降中に、同フォーク７のティ
ルト動作を行つヘくティルトレバー１６が前後傾操作さ
れると、リフト用制御弁２６とポンプ２３との連通は遮
断され、リフトシリンダ９からの戻り油はバイパス回路
３６を経てオイルタンク２４へと直接に帰還される。よ
ってバッテリ１７の充電が中止され、フォーク７の下降
が行われるとともに、リミットスイッチＬＳ２の作動に
てカ行モードに変換された電動機２２がポンプ２３を駆
動してティルトシリンダ１１に作動油を供給することに
よりフォーク７を下降させながらティルト動作をさせる
ことができる。

上記実施例ではリフトレバー１５が下降操作されたとき
には、フォーク７が下降されるとともに、バッテリ１７
の充電が行われ、このフォーク７の下降が軽負荷にて行
われたときにはバッテリ１７の充電が中止されて、ポン
プ２３を逆方向に強制回転させることにより、戻り油の
油圧値が低いことを補い、迅速な下降動作が促される。

また、フォーク７の下降中にティルトレバー１６が前後
傾操作されると、バッテリ１７の充電は中止されて、フ
ォーク７の下降とティルト動作とが同時に行われ、高い
作業効率が保証され得る。

次に、この発明の第２の実施例を第７図に従って説明す
ると、この実施例は帰還路切換手段として、第１実施例
における電磁式切換弁３２に代えてパイロット圧式切換
弁３７を採用し、この切換弁３７のパイロット操作部と
ティルト用逆止弁３５の下流側とを接続するパイロット
回路３８に電磁式の切換弁３９を介在させたものである
。そして、ティルトレバー１６の前後傾動作に基くリミ
ットスイッチＬＳ２からの信号により常には閉鎖位置に
ある切換弁３９を開放し、パイロット回路３８を介して
切換弁３７にパイロット圧を付与して、これを開放位置
からバイパス位置に切換え、リフトシリンダ９からの戻
り油を直接オイルタンク２４に帰還させ、ハ′ソテリ１
７の電力回生を中止してフォーク７のティルト動作及び
下降動作を同時に行う構成としている。

上記のように構成すれば、パイロット圧の導入する切換
弁３９は小流量の作動油を流通させる機能を備えたもの
を用い、さらに切換弁３７はパイロット圧式のものを使
用することにより、製造コストが低減される。

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、例えば、バッテリフォークリフトに代えてショベ
ルローダ等、油圧式荷投機構を備えたバッテリ式産業車
両を採用する等、この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。

又、第１の実施例における切換弁３２、第２の実施例に
おける切換弁３９をリミットスイッチＬＳ２からの信号
によって作動させたが、これらをコントローラ２１から
の信号によって制御する構成としてもよい。

さらに、電動機として直流分巻電動機や誘導電動機を使
用することも可能である。

［効果］ 以上詳述したように、この発明の回生用油圧回路によれ
ば、フォークの下降とティルト動作とを併せて行うこと
により高い作業効率が保証されるという優れた効果を発
揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例におけるフォークリフ
トを示す側面図、第２図はそのフォーク昇降及び傾動機
構を示す斜視図、第３図はその油圧的及び電気的構成を
示す回路図、第４図はフォーク下降時における油圧的及
び電気的構成を示す回路図、第５図はフォークの下降時
にして前傾時における油圧的及び電気的構成を示す回路
図、第６図はフォークの下降時にして後傾時における油
圧的及び電気的構成を示す回路図、第７図はこの発明に
おける第２の実施例を示す油圧的及び電気的構成を示す
回路図、第８図は従来例における油圧回路図、第９図及
び同じ〈従来例におけるフォーク下降時のバルブ切換状
態を示す油圧回路図、第１０図は同様に従来例のフォー
ク下降時にして前傾時におけるバルブ切換状態を示す油
圧回路図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、荷役部材の昇降を制御するリフトシリンダと、 同じく荷役部材の傾動を制御するティルトシリンダと、 前記リフトシリンダ及びティルトシリンダ並びにドレイ
   ン側を結ぶ管路内に介在されて正逆両方向に回転し、正
   転時にドレイン側から少なくとも１個のシリンダへと圧
   油を吐出するとともに、リフトシリンダからドレイン側
   へと帰還する圧油にて逆転されて油圧モータとして機能
   する油圧ポンプと、 バッテリから供給される電力にて駆動され、前記油圧ポ
   ンプを回転させるとともに、油圧ポンプが油圧モータと
   して機能されたとき回転されてバッテリの電力回生を行
   う電動機とからなるバッテリ式産業車両における油圧装
   置において、 前記リフトリンダが収縮操作され、かつティルトシリン
   ダが伸縮いずれかに操作された時に切換操作されて、リ
   フトシリンダから油圧ポンプへの作動油の帰還路を遮断
   するとともに、同帰還路をドレイン側に直接連通させる
   帰還路切換手段と、前記帰還路切換手段の切換操作時に
   油圧ポンプを正転させるべく電動機を駆動制御する駆動
   制御手段と を設けてなるバッテリ式産業車両における油圧装置。