JP5763317B2

JP5763317B2 - 産業車両

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Publication number: JP5763317B2
Application number: JP2010205629A
Authority: JP
Inventors: 恵鶴田; 圭史伊藤
Original assignee: Mitsubishi Nichiyu Forklift Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Logisnext Co Ltd
Priority date: 2010-09-14
Filing date: 2010-09-14
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2030-09-14
Also published as: EP2617675A1; JP2012062137A; WO2012036187A1; EP2617675B1; US20130167521A1; US9334881B2; EP2617675A4; CN103079988A; CN103079988B

Description

本発明は、エンジンによって駆動される油圧ポンプから、荷役操作用や操舵補助用の油圧作動装置に対して作動油を供給する産業車両に関するものである。

重量物を持ち上げて移動させる等の荷役作業時には、フォークリフト等の産業車両が用いられる。この産業車両としては、荷役操作用のアームや操舵補助用のパワーステアリングを油圧によって作動させるものが広く用いられている。この産業車両は、エンジンによって駆動される油圧ポンプを備え、油圧によって作動する油圧作動装置に対し、油圧ポンプから吐出された作動油が供給されるよう構成されている。

しかし、地球環境保護等の観点から燃費の改善や排出ガスの規制が進められる近年、求められる出力に応じた最小限の性能のエンジンを使用するようになっている。このようなエンジンを使用した場合、油圧ポンプの負荷が増大すると、エンジンのトルクが不足して油圧ポンプを駆動することができず、エンジンの回転が停止する現象、いわゆるエンストが発生する。そして、このようなエンストは、産業車両の動作の突然の停止につながるため、確実な防止策が望まれている。

そこで、このようなエンストの発生を防止し得る油圧システムを備えた産業車両が従来提唱されている（例えば、特許文献１参照）。図５は、従来例に係る産業車両７０の油圧システムを示す模式図である。この産業車両７０は、エンジン７１によって駆動され作動油を吐出する荷役用ポンプ７２ａ及び操舵用ポンプ７２ｂと、荷役操作用の油圧作動装置（不図示）及び操舵用の油圧作動装置（不図示）に対する作動油の供給を制御するコントロールバルブ７３と、荷役用ポンプ７２ａ及び操舵用ポンプ７２ｂとコントロールバルブ７３とを接続する油圧配管７４ａ，７４ｂと、油圧配管７４ａから分岐してタンクに接続される排出配管７５と、排出配管７５を開放または閉止を切り替えるアンロードバルブ７６と、エンジン７１の回転数を検知する回転数センサ７７と、油圧配管７４ａを流れる作動油の圧力を検知する圧力センサ７８と、回転数センサ７７及び圧力センサ７８からの入力信号に基づいてアンロードバルブ７６の動作を制御する制御装置７９と、を備えている。

このような油圧システムによれば、通常の荷役作業時には、アンロードバルブ７６によって排出配管７５が閉止した状態となっており、荷役用ポンプ７２ａから吐出された作動油は、その全てが油圧配管７４ａを経てコントロールバルブ７３へ送られる。
また、操舵用ポンプ７２ｂから吐出された作動油は、その全てが油圧配管７４ｂを経てコントロールバルブ７３へ送られ、その内部で分流されることにより、操舵用の油圧作動装置に対して優先的に供給される。そして、操舵用の油圧作動装置に供給されなかった余剰分の作動油が、荷役操作用の油圧作動装置に対して供給される。
一方、エンジン７１の回転数が所定値以下になると、または作動油の圧力が所定値以上になると、制御装置７９はエンストの発生する可能性があると判断し、アンロードバルブ７６の動作を制御して排出配管７５を開放する。そうすると、荷役用ポンプ７２ａから吐出された作動油は、その全てが油圧配管７４ａから排出配管７５を経てタンクへと排出される。これにより、荷役用ポンプ７２ａの負荷が低減されるので、エンジン７１のトルク不足によってエンストが発生することを未然に防止することができる。

特開２００４−１５０１１５号公報

しかし、従来の産業車両７０によれば、エンストの発生を防止される反面、荷役操作用の油圧作動装置の操作性が低下するという問題がある。すなわち、エンジン７１の回転数または作動油の圧力が所定の条件を満たすことによってアンロードバルブ７６が排出配管７５を開放すると、荷役用ポンプ７２ａから吐出された作動油の全てがタンクに排出される。これにより、荷役操作用の油圧作動装置は、操舵用ポンプ７２ｂからの余剰分の作動油しか供給されず、作動油の供給が不十分な状態となるため、荷役の操作速度が低下する。

また、従来の産業車両７０によれば、回転数センサ７７及び圧力センサ７８の両方を設けることにより、複雑なハードウェア構成及び複雑な制御システムが必要となるという問題もある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、簡略なハードウェア構成及び制御システムによって、油圧作動装置の操作性を低下させることなく、エンジンの出力低下時にエンストの発生を防止することが可能な産業車両を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。すなわち、本発明に係る産業車両は、駆動源であるエンジンと、油圧によって作動する油圧作動装置と、前記エンジンによって駆動され、前記油圧作動装置に作動油を供給する油圧ポンプと、該油圧ポンプと前記油圧作動装置とを接続する油圧配管と、該油圧配管から分岐してタンクに接続される排出配管と、該排出配管に設けられ、その開放または閉止を切り替え可能な切り替え弁と、前記エンジンの回転数が既定値より大きい場合に、前記切り替え弁を制御して前記排出配管を閉止させる一方、前記エンジンの回転数が既定値以下の場合に、前記切り替え弁を制御して前記排出配管を開放させる制御装置と、前記エンジンの回転数が前記既定値以下の場合において前記切り替え弁が制御されて前記排出配管が開放された際、前記油圧ポンプから前記油圧配管へ流入する作動油の圧力または流量を示す流入状態に基づいて、前記油圧作動装置に供給する前記作動油の量が所定量以下とならない量に保つと共に前記排出配管から前記タンクへ排出する作動油の流量を調整するバルブと、前記排出配管における前記切り替え弁より上流側の位置と、前記油圧配管における前記排出配管の分岐位置より下流側の位置とを接続するバイパス配管と、を備え、前記バルブが、前記分岐位置に設けられ、前記油圧ポンプから前記油圧配管へ流入する作動油を前記流入状態である流量に基づいて分配して、既定流量の作動油を前記油圧作動装置の側へ、残りの作動油を前記排出配管へそれぞれ流すことを特徴とする産業車両。

このような構成によれば、エンジンの回転数が既定値より大きい時は、制御装置の制御を受けた切り替え弁が排出配管を閉止させる。これにより、油圧ポンプから吐出された作動油は、タンクに排出されることなく、その全てが油圧作動装置に供給される。
一方、エンジンの回転数が既定値以下になると、制御装置の制御を受けた切り替え弁が排出配管を開放させる。これにより、油圧ポンプから吐出された作動油は、油圧配管から排出配管へと流入可能となり、その圧力または流量に基づいてバルブが調整した適切な量だけがタンクに排出されることで、油圧作動装置で最小限必要な油圧を供給できる。

また、本発明に係る産業車両は、前記バルブが、前記排出配管に設けられ、前記排出配管を流れる作動油の前記流入状態である圧力が既定値に達すると、前記バルブが前記排出配管から前記タンクへ作動油を排出することを特徴とする。

このような構成によれば、エンジンの回転数が既定値より大きく、切り替え弁が排出配管を閉止している時は、油圧ポンプから吐出された作動油は、その全てが油圧作動装置の側へ流れる。これにより、エンジンの出力が高い時は、油圧ポンプから吐出された作動油の圧力の全てが、油圧作動装置を作動させることに使用される。
一方、エンジンの回転数が既定値以下になって切り替え弁が排出配管を開放させると、排出配管に設けられたバルブが、排出配管を流れる作動油の一部をタンクへ排出することにより、作動油の圧力が既定値より高くならないよう調節する。これにより、エンジンの出力が低下した時は、作動油の圧力を低下させて油圧ポンプの負荷を低減することにより、エンジンのトルク不足によってエンストが発生することを未然に防止することができる。加えて、作動油の圧力は低下するものの既定圧は確保され、油圧作動装置を作動させるのに最低限必要な油圧は供給されるので、油圧作動装置の操作性の低下を最小限に抑えることができる。

また、本発明に係る産業車両は、前記排出配管における前記切り替え弁より上流側の位置と、前記油圧配管における前記排出配管の分岐位置より下流側の位置とを接続するバイパス配管を備え、前記バルブが、前記分岐位置に設けられ、前記油圧ポンプから前記油圧配管へ流入する作動油を前記流入状態である流量に基づいて分配して、既定流量の作動油を前記油圧作動装置の側へ、残りの作動油を前記排出配管へそれぞれ流すことを特徴とする。

このような構成によれば、エンジンの回転数が既定値より大きく、切り替え弁が排出配管を閉止している時は、油圧ポンプから吐出された作動油がバルブによって分配され、既定流量の作動油が油圧作動装置の側へ流れ、残りの作動油が排出配管の側へ流れる。しかし、排出配管が閉止状態であるため、排出配管の側へ流れた作動油は、バイパス配管を通って油圧作動装置の側へ流れる。結果として、油圧ポンプから吐出された作動油の全てが、油圧作動装置の側へ流れる。これにより、エンジンの出力が高い時は、油圧ポンプから吐出された作動油の圧力の全てが、油圧作動装置を作動させることに使用される。
一方、エンジンの回転数が既定値以下になって切り替え弁が排出配管を開放させると、バルブによって分配されて排出配管の側へ流れた作動油は、その全てが排出配管を通ってタンクへ排出される。結果として、バルブによって分配された既定流量の作動油だけが油圧作動装置の側へ流れる。これにより、エンジンの出力が低下した時は、作動油の流量を減少させて油圧ポンプの負荷を低減することにより、エンジンのトルク不足によってエンストが発生することを未然に防止することができる。加えて、作動油の流量は減少するものの既定流量は確保され、油圧作動装置を作動させるのに最低限必要な流量は供給されるので、油圧作動装置の操作性の低下を最小限に抑えることができる。

また、本発明に係る産業車両は、前記バルブが、前記排出配管に設けられ、前記排出配管を流れる作動油の前記流入状態である流量が既定値に達すると、前記排出配管から前記タンクへ作動油を排出することを特徴とする。

このような構成によれば、エンジンの回転数が既定値より大きく、切り替え弁が排出配管を閉止している時は、油圧ポンプから吐出された作動油は、その全てが油圧作動装置の側へ流れる。これにより、エンジンの出力が高い時は、油圧ポンプから吐出された作動油の圧力の全てが、油圧作動装置を作動させることに使用される。
一方、エンジンの回転数が既定値以下になって切り替え弁が排出配管を開放させると、排出配管に設けられたバルブが、排出配管を流れる作動油の一部をタンクへ排出することにより、作動油の流量が既定値より多くならないよう調節する。これにより、エンジンの出力が低下した時は、作動油の流量を減少させて油圧ポンプの負荷を低減することにより、エンジンのトルク不足によってエンストが発生することを未然に防止することができる。加えて、作動油の流量は減少するものの既定流量は確保され、油圧作動装置を作動させるのに最低限必要な流量は供給されるので、油圧作動装置の操作性の低下を最小限に抑えることができる。

本発明に係る産業車両によれば、エンジン回転数が既定値以下になってエンジンの出力が低下すると、バルブが調整した適切な量の作動油がタンクに排出される。これにより、油圧ポンプの負荷が低減することにより、エンジンのトルク不足によってエンストが発生することを未然に防止することができる。
また、エンジンの回転数だけに基づいて切り替え弁の動作を制御すれば良いので、エンジンの回転数または作動油の圧力の両方に基づいて切り替え弁の動作を制御する場合と比較すると、ハードウェア構成と制御システムの両面において簡略な構成によってエンストの発生を防止することができる。

本発明の実施形態に係るフォークリフトの全体構成を示す模式図である。本発明の第１実施形態に係るフォークリフトに関し、ポンプ負荷低減システムの詳細な構成を示す模式図である。本発明の第２実施形態に係るフォークリフトに関し、ポンプ負荷低減システムの詳細な構成を示す模式図である。本発明の第３実施形態に係るフォークリフトに関し、ポンプ負荷低減システムの詳細な構成を示す模式図である。従来例に係る産業車両の油圧システムを示す模式図である。

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明の第１実施形態に係る産業車両としてのフォークリフトの全体構成について説明する。図１は、第１実施形態のフォークリフト１の全体構成を示す模式図である。フォークリフト１は、油圧によって作動し荷役に用いられる荷役用油圧作動装置２と、油圧によって作動し操舵の補助に用いられる操舵用油圧作動装置３と、荷役用油圧作動装置２及び操舵用油圧作動装置３を作動させるための作動油が貯留されたタンク４と、タンク４から汲み上げた作動油を吐出する荷役用ポンプ５及び操舵用ポンプ６と、走行駆動源であるとともに荷役用ポンプ５及び操舵用ポンプ６を駆動するエンジン７と、荷役用ポンプ５と荷役用油圧作動装置２とを接続する荷役用油圧配管８と、操舵用ポンプ６と操舵用油圧作動装置３とを接続する操舵用油圧配管９と、荷役用油圧配管８及び操舵用油圧配管９の経路上であって、荷役用油圧作動装置２及び操舵用油圧作動装置３の上流位置に設けられたコントロールバルブ１０と、荷役用油圧配管８及び操舵用油圧配管９の経路上であって、荷役用ポンプ５及び操舵用ポンプ６の下流位置に設けられたポンプ負荷低減システム１１と、エンジン７の回転数を検知する回転数センサ１２と、回転数センサ１２から入力された検知信号に基づいてポンプ負荷低減システム１１の動作を制御する制御装置１３と、を備えるものである。

荷役用油圧作動装置２は、例えば、荷物を支持するアームを駆動するための油圧シリンダーである。この荷役用油圧作動装置２は、図１に示すように、アームを上下動させるための上下動用シリンダー２１と、アームを回動させるための回動用シリンダー２２と、を有している。一方、操舵用油圧作動装置３は、例えば、フォークリフト１の運転者がハンドル等の操舵装置を操作するのを補助するための油圧シリンダーである。

コントロールバルブ１０は、荷役用油圧作動装置２及び操舵用油圧作動装置３に対する作動油の供給を制御するものである。このコントロールバルブ１０は、図１に示すように、ポンプ負荷低減システム１１から延びる荷役用油圧配管８が接続され、荷役用油圧作動装置２への作動油の供給を制御する荷役制御部１０１と、ポンプ負荷低減システム１１から延びる操舵用油圧配管９が接続され、操舵用油圧作動装置３への作動油の供給を制御する操舵制御部１０２と、を有している。

荷役用油圧配管８は、荷役用ポンプ５と荷役用油圧作動装置２とを接続するものである。より詳細には、荷役用油圧配管８は、図１に示すように、荷役用ポンプ５から延びてポンプ負荷低減システム１１を経由し、更にコントロールバルブ１０の荷役制御部１０１を経由した後、上下動用シリンダー２１及び回動用シリンダー２２にそれぞれ接続されている。

ここで、荷役用油圧配管８は、荷役制御部１０１から上下動用シリンダー２１までの区間において、荷役制御部１０１から上下動用シリンダー２１に対して作動油を供給するための供給配管８１と、上下動用シリンダー２１から荷役制御部１０１に対して作動油を戻すための戻し配管８２と、から構成されている。同様に、荷役用油圧配管８は、荷役制御部１０１から回動用シリンダー２２までの区間においても、荷役制御部１０１から回動用シリンダー２２に対して作動油を供給するための供給配管８３と、回動用シリンダー２２から荷役制御部１０１に対して作動油を戻すための戻し配管８４と、から構成されている。このような構成により、荷役制御部１０１と上下動用シリンダー２１及び回動用シリンダー２２との間で作動油を適宜供給しまたは戻すことによって、荷物を操作するアームを所望の量だけ上下動及び回動させることが可能となっている。

操舵用油圧配管９は、操舵用ポンプ６と操舵用油圧作動装置３とを接続するものである。より詳細には、操舵用油圧配管９は、図１に示すように、操舵用ポンプ６から延びてポンプ負荷低減システム１１を経由せずにコントロールバルブ１０の操舵制御部１０２を経由した後、操舵用油圧作動装置３に接続されている。

ここで、操舵用油圧配管９も、荷役用油圧配管８と同様に、操舵制御部１０２から操舵用油圧作動装置３までの区間において、操舵制御部１０２から操舵用油圧作動装置３に対して作動油を供給するための供給配管９１と、操舵用油圧作動装置３から操舵制御部１０２に対して作動油を戻すための戻し配管９２と、から構成されている。このような構成により、操舵制御部１０２と操舵用油圧作動装置３との間で作動油を適宜供給しまたは戻すことによって、操舵を補助するパワーステアリングを所望の量だけ移動させることが可能となっている。

ポンプ負荷低減システム１１は、エンジン７の出力に応じて荷役用ポンプ５に加わる負荷を調節するものである。ここで、図２は、第１実施形態に係るフォークリフト１に関し、ポンプ負荷低減システム１１の詳細な構成を示す模式図である。ポンプ負荷低減システム１１は、荷役用油圧配管８から分岐してタンク４に接続された排出配管１１０と、この排出配管１１０に設けられた切り替え弁１１１と、排出配管１１０における切り替え弁１１１より下流側に設けられたサブリリーフバルブ１１２と、荷役用油圧配管８における排出配管１１０の分岐位置１１０ａより下流側に設けられたチェック弁１１３と、を有している。尚、本実施形態では、排出配管１１０におけるサブリリーフバルブ１１２の設置位置を、切り替え弁１１１より下流側としたが、これに代えて、切り替え弁１１１より上流側としてもよい。

切り替え弁１１１は、排出配管１１０を作動油が流通可能に開放し、または作動油が流通不能に閉止するものである。この切り替え弁１１１は、図２に示すように、排出配管１１０における分岐位置１１０ａの下流位置に設けられている。そして、制御装置１３が、回転数センサ１２の検知結果に基づいて、この切り替え弁１１１の動作を制御している。

サブリリーフバルブ１１２は、作動油の最大圧力を制限する、すなわち作動油の圧力が既定値を超えて高くなることを防止するものである。より詳細に説明すると、排出配管１１０を流れる作動油の圧力が既定のリリーフ圧より小さい場合、サブリリーフバルブ１１２が排出配管１１０を閉止させている。これにより、排出配管１１０を流れる作動油は、サブリリーフバルブ１１２を越えて下流側へは流通できない状態となる。一方、排出配管１１０を流れる作動油の圧力がリリーフ圧に達すると、サブリリーフバルブ１１２が排出配管１１０を開放させる。これにより、排出配管１１０を流れる作動油がサブリリーフバルブ１１２を越えて下流側へ流れ、タンク４に排出される。そして、作動油の圧力がリリーフ圧より小さくなると、サブリリーフバルブ１１２が再び排出配管１１０を閉止させる。

チェック弁１１３は、作動油が荷役用油圧配管８を逆流することを防止するものである。すなわち、このチェック弁１１３は、荷役用ポンプ５の側からコントロールバルブ１０の側に向かって作動油が流れることは許容するが、コントロールバルブ１０の側から荷役用ポンプ５の側に向かって作動油が流れることは規制するようになっている。尚、このチェック弁１１３は本発明に必須の構成ではなく、排出配管１１０と切り替え弁１１１とサブリリーフバルブ１１２とでポンプ負荷低減システム１１を構成してもよい。

次に、第１実施形態に係るフォークリフト１の作用効果について説明する。まず、図２に示す回転数センサ１２によって検知されるエンジン７の回転数が既定値より大きい場合、すなわちエンジン７の出力が高い場合、制御装置１３による制御を受けた切り替え弁１１１が、排出配管１１０を閉止させる。そうすると、荷役用ポンプ５から吐出された作動油は、その全てがコントロールバルブ１０を経て荷役用油圧作動装置２に対して供給される。これにより、エンジン７の出力が高くエンストが発生しにくい時は、荷役用ポンプ５から吐出される作動油の圧力の全てが、荷役用油圧作動装置２を作動させることに使用される。

一方、エンジン７の回転数が既定値より小さい場合、すなわちエンジン７の出力が低い場合、制御部による制御を受けた切り替え弁１１１が、排出配管１１０を開放させる。そうすると、荷役用ポンプ５から吐出された作動油は、その一部が荷役用油圧配管８から排出配管１１０へ流入し、切り替え弁１１１を越えて更に下流側へ流れることにより、サブリリーフバルブ１１２に到達する。

ここで、サブリリーフバルブ１１２に到達した作動油の圧力がリリーフ圧より低い場合、サブリリーフバルブ１１２が、下流側への作動油の流出を規制する。そうすると、荷役用油圧配管８から排出配管１１０へ流入した作動油は、サブリリーフバルブ１１２を越えて下流側へ流通することができず、タンク４へは排出されない。従って、荷役用ポンプ５から吐出された作動油は、結局その全てがコントロールバルブ１０を経て荷役用油圧作動装置２に供給される。これにより、エンジン７の出力は低いが、荷役用ポンプ５の負荷も低くエンストが発生しにくい時は、荷役用ポンプ５から吐出される作動油の圧力の全てが、荷役用油圧作動装置２を作動させることに使用される。

一方、サブリリーフバルブ１１２に到達した作動油の圧力がリリーフ圧より高い場合、サブリリーフバルブ１１２が、排出配管１１０を若干開放させて作動油の一部をタンク４に排出することにより、作動油の圧力をリリーフ圧以下に調節する。これにより、エンジン７の出力が低いにもかかわらず荷役用ポンプ５の負荷が高く、エンストが発生しやすい時は、作動油の圧力を低下させて荷役用ポンプ５の負荷を低減させることにより、エンジン７のトルク不足によってエンストが発生することを未然に防止することができる。
また、荷役用ポンプ５の負荷を低減するために排出する作動油の量は、荷役用ポンプ５から吐出された作動油の一部だけなので、荷役用油圧作動装置２の操作速度が大きく落ちることはなく、操作性の低下を最小限に抑えることができる。
また、作動油の圧力は低下するもののリリーフ圧は確保され、荷役用油圧作動装置２を作動させるのに最低限必要な油圧は供給されるので、荷役用油圧作動装置２の操作性の低下を最小限に抑えることができる。

次に、本発明の第２実施形態に係る産業車両としてのフォークリフトの全体構成について説明する。第２実施形態のフォークリフト１４は、図１に示す第１実施形態のフォークリフト１と比較すると、ポンプ負荷低減システム１５の構成だけが異なっている。図３は、第２実施形態のフォークリフト１４に関し、ポンプ負荷低減システム１５の詳細な構成を示す模式図である。尚、ポンプ負荷低減システム１５以外の構成に関しては、第１実施形態のフォークリフト１と同じであるため、図３では図１と同じ符号を用い、ここでは説明を省略する。

ポンプ負荷低減システム１５は、荷役用油圧配管８から分岐してタンク４に接続された排出配管１５０と、荷役用油圧配管８における排出配管１５０の分岐位置１５０ａに設けられたプライオリティバルブ１５１と、排出配管１５０に設けられた切り替え弁１５２と、排出配管１５０と荷役用油圧配管８とを接続するバイパス配管１５３と、このバイパス配管１５３に設けられたチェック弁１５４と、を有している。

プライオリティバルブ１５１は、上流側から流れてきた作動油を分配して下流側へ流すものである。より詳細に説明すると、プライオリティバルブ１５１は、上流側の荷役用油圧配管８を流れる作動油の流量が、予め定めた既定流量より少ない場合、その全ての流量を下流側の荷役用油圧配管８に流すものとなっている。一方、プライオリティバルブ１５１は、上流側の荷役用油圧配管８を流れる作動油の流量が既定流量より多い場合、既定流量の作動油を下流側の荷役用油圧配管８に流すとともに、残りの流量の作動油を排出配管１５０に流すものとなっている。

また、プライオリティバルブ１５１は、作動油が荷役用油圧配管８及び排出配管１５０を逆流することを防止する機能も有している。すなわち、プライオリティバルブ１５１は、荷役用ポンプ５の側からコントロールバルブ１０の側に向かって作動油が流れることを許容するとともに、荷役用ポンプ５の側から切り替え弁１５２の側に向かって作動油が流れることも許容する。しかし、プライオリティバルブ１５１は、コントロールバルブ１０の側から荷役用ポンプ５の側に向かって作動油が流れることを規制するとともに、切り替え弁１５２の側から荷役用ポンプ５の側に向かって作動油が流れることも規制している。

切り替え弁１５２は、排出配管１５０を作動油が流通可能に開放し、または作動油が流通不能に閉止するものである。この切り替え弁１５２は、図３に示すように、排出配管１５０における分岐位置１５０ａより下流側の所定位置に設けられている。そして、制御装置１３が、回転数センサ１２の検知結果に基づいて、この切り替え弁１５２の動作を制御している。

バイパス配管１５３は、排出配管１５０に流した作動油を荷役用油圧配管８に戻すためのものである。このバイパス配管１５３は、図３に示すように、排出配管１５０における切り替え弁１５２より上流側の位置と、荷役用油圧配管８におけるプライオリティバルブ１５１より下流側の位置とを接続して設けられている。これにより、プライオリティバルブ１５１に分配されることによって荷役用油圧配管８から排出配管１５０に流入した作動油が、このバイパス配管１５３を通って荷役用油圧配管８に再度流入することが可能となっている。

チェック弁１５４は、作動油がバイパス配管１５３を逆流することを抑止するためのものである。すなわち、このチェック弁１５４は、バイパス配管１５３において、排出配管１５０の側から荷役用油圧配管８の側に向かって作動油が流れることを許容するが、荷役用油圧配管８の側から排出配管１５０の側に向かって作動油が流れることを規制するようになっている。尚、このチェック弁１５４は本発明に必須の構成ではなく、排出配管１５０とプライオリティバルブ１５１と切り替え弁１５２とバイパス配管１５３とでポンプ負荷低減システム１５を構成してもよい。

次に、第２実施形態に係るフォークリフト１４の作用効果について説明する。まず、図３に示す荷役用ポンプ５から吐出される作動油の流量が既定流量より少ない場合、プライオリティバルブ１５１がその全ての流量を下流側の荷役用油圧配管８へ流す。これにより、作動油の流量が少なく荷役用ポンプ５の負荷が低い時は、エンジン７の出力の高低によらず、荷役用ポンプ５から吐出された作動油の全てがコントロールバルブ１０を経て荷役用油圧作動装置２に対して供給され、作動油の圧力の全てが、荷役用油圧作動装置２を作動させることに使用される。

一方、図３に示す荷役用ポンプ５から吐出される作動油の流量が既定流量より多い場合、プライオリティバルブ１５１は、既定流量の作動油を下流側の荷役用油圧配管８に流すとともに、残りの流量の作動油を排出配管１５０に流す。

ここで、図３に示す回転数センサ１２によって検知されるエンジン７の回転数が既定値より大きい場合、すなわちエンジン７の出力が高い場合、制御装置１３による制御を受けた切り替え弁１５２が、排出配管１５０を閉止させる。そうすると、プライオリティバルブ１５１に分配されることによって荷役用油圧配管８から排出配管１５０へ流入した作動油は、切り替え弁１５２を越えて下流側へ流通することができず、タンク４へは排出されない。従って、荷役用油圧配管８から排出配管１５０へ流入した作動油は、バイパス配管１５３を通って荷役用油圧配管８に再び流入する。結果的に、荷役用ポンプ５から吐出された作動油は、その全てがコントロールバルブ１０を経て荷役用油圧作動装置２に供給される。このように、作動油の流量が多く、荷役用ポンプ５の負荷が高い場合でも、エンジン７の出力が高くエンストが発生しにくい状態の時は、荷役用ポンプ５から吐出される作動油の圧力の全てが、荷役用油圧作動装置２を作動させることに使用される。

一方、エンジン７の回転数が既定値より小さい場合、すなわちエンジン７の出力が低い場合、制御装置１３による制御を受けた切り替え弁１５２が、排出配管１５０を開放させる。そうすると、プライオリティバルブ１５１に分配されることによって荷役用油圧配管８から排出配管１５０へ流入した作動油は、切り替え弁１５２を越えて更に下流側へ流れ、タンク４に排出される。これにより、荷役用ポンプ５から吐出された作動油は、既定流量だけがコントロールバルブ１０を経て荷役用油圧作動装置２に対して供給される。このように、作動油の流量が多く、荷役用ポンプ５の負荷が高い場合、エンジン７の出力が低下してエンストが発生しやすい状態になると、作動油の流量を減少させて荷役用ポンプ５の負荷を低減することにより、エンストが発生することを未然に防止することができる。
また、作動油の流量は減少するものの既定流量は確保され、荷役用油圧作動装置２を作動させるのに最低限必要な流量は供給されるので、荷役用油圧作動装置２の操作性の低下を最小限に抑えることができる。

次に、本発明の第３実施形態に係る産業車両としてのフォークリフトの全体構成について説明する。第３実施形態のフォークリフト１６は、図１に示す第１実施形態のフォークリフト１と比較すると、ポンプ負荷低減システム１７の構成だけが異なっている。図４は、第３実施形態のフォークリフト１６に関し、ポンプ負荷低減システム１７の詳細な構成を示す模式図である。尚、ポンプ負荷低減システム１７以外の構成に関しては、第１実施形態のフォークリフト１と同じであるため、図４では図１と同じ符号を用い、ここでは説明を省略する。

ポンプ負荷低減システム１７は、荷役用油圧配管８から分岐してタンク４に接続された排出配管１７０と、この排出配管１７０に設けられた切り替え弁１７１と、排出配管１７０における切り替え弁１７１より下流側に設けられたフローレギュレータバルブ１７２と、荷役用油圧配管８に設けられた油圧配管用チェック弁１７３と、を有している。尚、本実施形態では、排出配管１７０におけるフローレギュレータバルブ１７２の設置位置を、切り替え弁１７１より下流側としたが、これに代えて、切り替え弁１７１より上流側としてもよい。

切り替え弁１７１は、排出配管１７０を作動油が流通可能に開放し、または作動油が流通不能に閉止するものである。この切り替え弁１７１は、図４に示すように、排出配管１７０における分岐位置１７０ａの下流位置に設けられている。そして、制御装置１３が、回転数センサ１２の検知結果に基づいて、この切り替え弁１７１の動作を制御している。

フローレギュレータバルブ１７２は、作動油の最大流量を制限する、すなわち作動油の流量が既定値を超えて多くなることを防止するものである。このフローレギュレータバルブ１７２は、図４に示すように、排出配管１７０の流量を調整可能な絞り弁１７２Ａと、この絞り弁１７２Ａの上流側と下流側とを接続するバイパス配管１７２Ｂと、このバイパス配管１７２Ｂを作動油が分岐位置１７０ａの側からタンク４の側へ流れるのを抑止するバイパス配管用チェック弁１７２Ｃと、を有している。

このように構成されるフローレギュレータバルブ１７２によれば、上流側すなわち分岐位置１７０ａ側の圧力が既定値より大きい場合、絞り弁１７２Ａが排出配管１７０の開放度を絞ることにより、排出配管１７０から排出される作動油の流量が、予め設定した最大値に制限される。一方、上流側の圧力が既定値以下の場合、絞り弁１７２Ａが排出配管１７０の開放度を調整することにより、排出配管１７０から排出される作動油の流量は、予め設定した最大値以下であって、上流側の圧力に応じた値となる。
更に、バイパス配管１７２Ｂには前述のようにバイパス配管用チェック弁１７２Ｃが設けられている。従って、上流側の圧力が、何らかの原因で下流側の圧力より低くなる場合のみ、タンク４に貯留された作動油が、バイパス配管１７２Ｂを通って分岐位置１７０ａの側に流れるので、荷役用ポンプ５や操舵用ポンプ６やその他の油圧機器が損傷するのを防止することができる。

油圧配管用チェック弁１７３は、作動油が荷役用油圧配管８を逆流することを抑止するためのものである。すなわち、この油圧配管用チェック弁１７３は、荷役用油圧配管８において、荷役用ポンプ５の側からコントロールバルブ１０の側に向かって作動油が流れることを許容するが、コントロールバルブ１０の側から荷役用ポンプ５の側に向かって作動油が流れることを規制するようになっている。この油圧配管用チェック弁１７３は、図４に示すように、荷役用油圧配管８における排出配管１７０の分岐位置１７０ａより下流側に設けられている。尚、この油圧配管用チェック弁１７３は本発明に必須の構成ではなく、排出配管１７０と切り替え弁１７１とフローレギュレータバルブ１７２とでポンプ負荷低減システム１７を構成してもよい。

次に、第３実施形態に係るフォークリフト１６の作用効果について説明する。まず、図４に示す回転数センサ１２によって検知されるエンジン７の回転数が既定値より大きい場合、すなわちエンジン７の出力が高い場合、制御部による制御を受けた切り替え弁１７１が、排出配管１７０を閉止させる。従って、荷役用ポンプ５から吐出された作動油は、その全てがコントロールバルブ１０を経て荷役用油圧作動装置２に対して供給される。これにより、エンジン７の出力が高くエンストが発生しにくい時は、荷役用ポンプ５から吐出される作動油の圧力の全てが、荷役用油圧作動装置２を作動させることに使用される。

一方、エンジン７の回転数が既定値より小さい場合、すなわちエンジン７の出力が低い場合、制御装置１３による制御を受けた切り替え弁１７１が、排出配管１７０を開放させる。そうすると、荷役用ポンプ５から吐出された作動油は、その一部が荷役用油圧配管８から排出配管１７０へ流入し、切り替え弁１７１を越えて更に下流側へ流れることにより、フローレギュレータバルブ１７２に到達する。

ここで、フローレギュレータバルブ１７２に到達した作動油の流量が、予め設定した最大値以下である場合、上流側すなわち分岐位置１７０ａ側の圧力に応じた流量の作動油が、排出配管１７０からタンク４へ排出される。このように、エンジン７が低回転で出力が低い場合は、制御装置１３が作動油の一部を排出配管１７０からタンク４へ排出するので、荷役用油圧作動装置２に供給する作動油の流量が減少する。これにより、荷役用ポンプ５の負荷が低減し、エンジン７のトルク不足によってエンストが発生することを未然に防止することができる。

一方、フローレギュレータバルブ１７２に到達した作動油の流量が、予め設定した最大値に達すると、フローレギュレータバルブ１７２を構成する絞り弁１７２Ａが、排出配管１７０の開放度を絞ることにより、排出配管１７０からタンク４へ排出される作動油の流量が、設定した最大値に制限される。従って、排出配管１７０からタンク４へ排出する作動油の流量が過大になることがなく、荷役用油圧作動装置２に対して最低限の作動油が供給される。これにより、荷役用油圧作動装置２の操作速度が大きく落ちることはなく、操作性の低下を最小限に抑えることができる。

尚、第１〜第３実施形態では、作動油を貯留するタンク４に対して排出配管１１０，１５０，１７０を接続したが、作動油を排出する先はタンク４に限定されず、作動油を排出するための専用の容器（不図示）をタンク４とは別に設けてもよい。

また、第１〜第３実施形態では、本発明に係る油圧作動装置として荷役用油圧作動装置２を、油圧ポンプとして荷役用ポンプ５を、油圧配管として荷役用油圧配管８を例にして、荷役用ポンプ５の負荷を低減する場合を例に説明した。しかし、これに代えて又はこれと共に、本発明に係る油圧作動装置として操舵用油圧作動装置３を、油圧ポンプとして操舵用ポンプ６を、油圧配管として操舵用油圧配管９をそれぞれ採用し、操舵用ポンプ６の負荷を低減してもよい。

尚、上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ、或いは動作手順等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

１産業車両
１０コントロールバルブ
１０１荷役制御部
１０２操舵制御部
１１ポンプ負荷低減システム
１１０排出配管
１１０ａ分岐位置
１１１切り替え弁
１１２サブリリーフバルブ
１１３チェック弁
１２回転数センサ
１３制御装置
１４産業車両
１５ポンプ負荷低減システム
１５０排出配管
１５０ａ分岐位置
１５１プライオリティバルブ
１５２切り替え弁
１５３バイパス配管
１５４チェック弁
１６産業車両
１７ポンプ負荷低減システム
１７０排出配管
１７０ａ分岐位置
１７１切り替え弁
１７２フローレギュレータバルブ
１７２Ａ絞り弁
１７２Ｂバイパス配管
１７２Ｃバイパス配管用チェック弁
１７３油圧配管用チェック弁
２荷役用油圧作動装置
２１上下動用シリンダー
２２回動用シリンダー
３操舵用油圧作動装置
４タンク
５荷役用ポンプ
６操舵用ポンプ
７エンジン
７０産業車両
７１エンジン
７２ａ荷役用ポンプ
７２ｂ操舵用ポンプ
７３コントロールバルブ
７４ａ油圧配管
７４ｂ油圧配管
７５排出配管
７６アンロードバルブ
７７回転数センサ
７８圧力センサ
７９制御装置
８荷役用油圧配管
８１供給配管
８２戻し配管
８３供給配管
８４戻し配管
９操舵用油圧配管
９１供給配管
９２戻し配管

Claims

駆動源であるエンジンと、
油圧によって作動する油圧作動装置と、
前記エンジンによって駆動され、前記油圧作動装置に作動油を供給する油圧ポンプと、
該油圧ポンプと前記油圧作動装置とを接続する油圧配管と、
該油圧配管から分岐してタンクに接続される排出配管と、
該排出配管に設けられ、その開放または閉止を切り替え可能な切り替え弁と、
前記エンジンの回転数が既定値より大きい場合に、前記切り替え弁を制御して前記排出配管を閉止させる一方、前記エンジンの回転数が既定値以下の場合に、前記切り替え弁を制御して前記排出配管を開放させる制御装置と、
前記エンジンの回転数が前記既定値以下の場合において前記切り替え弁が制御されて前記排出配管が開放された際、前記油圧ポンプから前記油圧配管へ流入する作動油の圧力または流量を示す流入状態に基づいて、前記油圧作動装置に供給する前記作動油の量が所定量以下とならない量に保つと共に前記排出配管から前記タンクへ排出する作動油の流量を調整するバルブと、
前記排出配管における前記切り替え弁より上流側の位置と、前記油圧配管における前記排出配管の分岐位置より下流側の位置とを接続するバイパス配管と、
を備え、
前記バルブが、前記分岐位置に設けられ、前記油圧ポンプから前記油圧配管へ流入する作動油を前記流入状態である流量に基づいて分配して、既定流量の作動油を前記油圧作動装置の側へ、残りの作動油を前記排出配管へそれぞれ流すことを特徴とする産業車両。