(57)【要約】  ハウジングの密閉度に関わらず、また、ハウジング内部の防音材の量をいたずらに増やすことなく、騒音が小さい環境下で発生する騒音を低減させることや、騒音が大きい環境下で手早く作業を行うことを実現できる液圧制御装置を実現するために、駆動対象物に動力を供給するモータと、前記モータから動力の供給を受けて液圧を供給する液圧ポンプを含む液圧機構と、この液圧機構から液圧の供給を受けて駆動対象物を駆動する１又は複数のアクチュエータと、制御部とを有する液圧制御装置において、騒音の大きさを検知する騒音検知要素を備え、前記制御部が、騒音検知要素から出力される信号が示す騒音が大きくなるにつれ前記モータの目標回転数を高くする制御を行うようにする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動対象物に動力を供給するモータと、前記モータから動力の供給を受けて液圧を供給する液圧ポンプを含む液圧機構と、この液圧機構から液圧の供給を受けて駆動対象物を駆動する１又は複数のアクチュエータと、騒音の大きさを検知する騒音検知要素と、前記騒音検知要素から出力される信号が示す騒音が大きくなるにつれ前記モータの目標回転数を高くする制御を行う制御部とを備えている液圧制御装置。
【請求項２】
前記駆動対象物が荷台である請求項１記載の液圧制御装置。
【請求項３】
前記モータがブラシレス直流モータである請求項１又は２記載の液圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動対象物に動力を供給するモータと、このモータから動力の供給を受ける液圧ポンプを含む液圧機構と、この液圧機構から液圧の供給を受けて駆動対象物を駆動するアクチュエータとを備えた液圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、荷物運搬用トラックの後部に搭載されるゲート装置等、主として産業用車両に搭載される液圧制御装置には、以下のような構成を有するものが広く採用されている。すなわち、このものは、荷台等の駆動対象物に動力を供給するモータと、前記モータから動力の供給を受けて液圧を供給する液圧ポンプを含む液圧機構と、この液圧機構から液圧の供給を受けて荷台等の駆動対象物を駆動する複数のアクチュエータとを備えている。この液圧制御装置は、電源と前記モータとの間の電気回路のＯＮ／ＯＦＦを行うためのコンタクタと呼ばれるスイッチと、複数のアクチュエータに対する作動液の供給を制御するための制御バルブとをさらに備えており、運転者が前記コンタクタのＯＮ／ＯＦＦを行うための電源操作部や、荷台のチルト動作や昇降動作の向きを切り換えるべく前記制御バルブの状態を切り換えるためのバルブ操作部に対する操作を行うことにより荷役操作等を行うようにしている（例えば、特許文献１を参照）。ここで、荷役作業を行うにあたって、荷役作業を開始した直後にモータの回転数を目標回転数に向けて漸次上昇させる制御や、荷役作業の終了直前にモータの回転数を漸次低下させる制御は行われている。【０００３】
ところで、従来のこの種の液圧制御装置においては、目標回転数は一定であったが、特に夜間の住宅地等、騒音が小さい環境下では、モータ及び液圧ポンプを一定の目標回転数で回転させると、外部に漏れる騒音が大きすぎることがあるという不具合が存在する。この不具合を解消するための方策としては、密閉度の高いハウジング内部に液圧制御装置を収納する、液圧制御装置を収納するハウジング内部に防音材をより多く配するといったものが考えられる。しかし、密閉度の高いハウジングや多量の防音材を必要とするこれらの方策を低いコストで実現することは困難であり、ハウジングの密閉度や防音材の量によらず外部に漏れる騒音を抑制する為の方策が求められている。【０００４】
一方、騒音が大きい環境下では、液圧制御装置から発生する騒音が大きくても外部に対する悪影響が相対的に少ないので、アクチュエータに供給する作動液の単位時間当たり供給量を大きくして荷役作業を手早く行うニーズが存在するが、従来のこの種の液圧制御装置ではこのようなニーズに対応することが困難であった。【０００５】
以上に述べた問題点は、荷物運搬用トラックの後部に搭載されるゲート装置に限らず、荷物運搬用トラック側面ドアを開閉するウィング車両、又は例えば周囲に住宅が存在する工場や倉庫の内部や周辺で用いられるフォークリフトの荷台の昇降に用いられる液圧制御装置といった、荷役装置の荷台の昇降動作等を行うための液圧制御装置や、さらにはモータから動力の供給を受ける液圧ポンプを含む液圧機構を備えた液圧制御装置全般において存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４８４９９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は以上の点に着目し、騒音が小さい環境下でこのような液圧制御装置から外部に漏れる騒音を低減させるために、液圧制御装置を収納するハウジングの密閉度やハウジング内部の防音材の量に依存することなく、また、騒音が大きい環境下でこのような液圧制御装置を利用して手早く作業を行うことを特別な装置を必要とすることなく可能にできる液圧制御装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決すべく、本発明に係る液圧制御装置は、以下に述べるような構成を有する。すなわち本発明に係る液圧制御装置は、駆動対象物に動力を供給するモータと、前記モータから動力の供給を受けて液圧を供給する液圧ポンプを含む液圧機構と、この液圧機構から液圧の供給を受けて駆動対象物を駆動する１又は複数のアクチュエータと、騒音の大きさを検知する騒音検知要素と、前記騒音検知要素から出力される信号が示す騒音が大きくなるにつれ前記モータの目標回転数を高くする制御を行う制御部とを備えている。【０００９】
このようなものであれば、騒音が小さいときには前記モータの目標回転数を低くし、前記モータ及び前記液圧ポンプから発生する騒音を小さくできる。従って、このような液圧制御装置のモータ及び液圧ポンプを密閉度の高いハウジングで被覆することや、ハウジングの内部に多量の防音材を配することなく、騒音が小さい環境下で外部に漏れる騒音を小さくすることができる。逆に、騒音が小さいときには前記モータの目標回転数を高くして前記液圧ポンプから多量の作動液を液圧回路及びアクチュエータに供給することにより、手早く作業を行うことができる。【００１０】
このような液圧制御装置の好適な利用の態様として、前記駆動対象物が荷台であるものが挙げられる。【００１１】
また、上述した液圧制御装置を容易に実現するための態様として、前記モータがブラシレス直流モータであるものが挙げられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、騒音が小さい環境下でこのような液圧制御装置から外部に漏れる騒音を低減させるために、液圧制御装置を収納するハウジングの密閉度やハウジング内部の防音材の量に依存することなく、また、騒音が大きい環境下でこのような液圧制御装置を利用して手早く作業を行うことを特別な装置を必要とすることなく、実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る荷役装置を示す概略図。
【図２】同実施形態に係る液圧制御装置を示す概略図。
【図３】同実施形態に係る液圧制御装置の制御部を示す概略図。
【図４】同実施形態に係る制御部が行う制御の概略的な手順を示すフローチャート。
【図５】同実施形態に係る制御部が行う制御による作用を示す作用説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
本実施形態のテールゲートリフトは、図１に示すように、トラック等の車輌の後部に装備されるもので、揺動及び上下動可能に支持された駆動対象物たるテールゲート板１と、テールゲート板１を駆動するアクチュエータ２と、アクチュエータ２に作動液を供給する液圧回路３とを具備する。前記アクチュエータ２と、前記液圧回路３とが、テールゲート板１を駆動するための本発明の液圧制御装置を構成する。
【００１６】
テールゲート板１は、前記図１に示すように、支持アーム４の先端部に回転軸１１を介して支持され、この回転軸１１回りに揺動可能である。支持アーム４の基端部は車輌に水平支軸４１を介して支持され、前記図１の一点鎖線で示す開成位置と前記図１の実線で示す閉止位置との間でこの水平支軸４１回りに揺動可能となっている。テールゲート板１は、支持アーム４に対して回動することでその姿勢を変化させるチルト動作を行い、支持アーム４が車輌に対して回動することでテールゲート板１全体の高さ位置を変化させる上昇／下降動作を行う。
【００１７】
アクチュエータ２は、前記図１に示すように、テールゲート板１を駆動する液圧シリンダ２１、２２と、これら液圧シリンダ２１、２２に作動液を供給する液圧ポンプ２３と、液圧ポンプ２３の動力源となるモータ２４とを要素とする。液圧シリンダ２１、２２には、テールゲート板１のチルト動作を惹起する開閉用液圧シリンダ２１と、テールゲート板１の上昇／下降動作を惹起する昇降用液圧シリンダ２２とが存在する。開閉用液圧シリンダ２１は、ピン２１１、２１２を介してテールゲート板１及び車輌後部の各々に軸着され、昇降用液圧シリンダ２２は、ピン２２１、２２２を介して車輌後部及び支持アーム４の各々に軸着される。開閉用液圧シリンダ２１を所定長に保ち、ピン２１１、２１２、回転軸１１及び水平支軸４１を頂点とする平行四辺形の四節リンク機構を形成した状態で、テールゲート板１は略水平姿勢をとる。この状態で昇降用液圧シリンダ２２を伸縮させることにより、テールゲート板１が上昇／下降する。また、昇降用液圧シリンダ２２を所定長に保ち、開閉用液圧シリンダ２１を伸縮させることにより、テールゲート板１の角度が変化する。また、本実施形態のモータ２４は、三相交流電流の供給を受けるブラシレス直流モータである。
【００１８】
液圧回路３は、前記図２に概略を示すように、作動液を蓄える作動液タンク５と液圧シリンダ２１、２２とを連通する流路と、流路上に配置され作動液の流通を制御するソレノイドバルブ３２１、３２２、３２３とをマニホールド３５に収容してなる。モータ２４より駆動力の伝達を受けた液圧ポンプ２３は作動液を吐出し、その作動液は流路３０１、３０２、３０８を通じて開閉用液圧シリンダ２１に供給される。また、流路３０１、３０３を通じて昇降用液圧シリンダ２２に供給される。第１及び第２のソレノイドバルブ３２１、３２２は、モータ２４及び液圧ポンプ２３を用いてテールゲート板１を液圧駆動しない定常時には全て閉止している。第３のソレノイドバルブ３２３は、前記定常時には開弁状態である。
【００１９】
テールゲート板１が最上位置にあってかつ略水平な開成位置にある（図１に一点鎖線で示す）とき、開閉用液圧シリンダ２１は収縮し、昇降用液圧シリンダ２２は伸長している。この状態よりテールゲート板１を起立させて閉じる場合、液圧ポンプ２３を運転しつつ第１のソレノイドバルブ３２１を開放し、開閉用液圧シリンダ２１に作動液を供給してそのピストンを前進させる。逆に、閉止位置にある（図１に実線で示す）テールゲート板１を傾倒させて開く場合には、第２のソレノイドバルブ３２２を開放し、開閉用液圧シリンダ２１内の作動液を流路３０４、３０５、３０６を通じてタンク５に流下させてピストンを後退させる。因みに、最上位置にあるテールゲート板１を下降させる場合には、第３のソレノイドバルブ３２３を開放して、昇降用液圧シリンダ２２内の作動液を流路３０７、３０６を通じて流下させる。なお、符号３３１、３３２、３３３は、それぞれ第１〜第３のソレノイドバルブ３２１、３２２、３２３の上流側に配された第１〜第３のフィルタである。また、符号３４は、前記第３のソレノイドバルブ３２３の下流側に配され、昇降用液圧シリンダ２２からの作動液の流出量を調整すべく設けられたフローレギュレータである。なお、前記マニホールド３５、前記液圧ポンプ２３、前記モータ２４及び後述する制御部７は、ハウジングＨの内部に収納している。
【００２０】
また、前記モータ２４には制御部７を接続していて、この制御部７によりモータ２４及び第１〜第３のソレノイドバルブ３２１〜３２３を制御するようにしている。
【００２１】
制御部７は、図３に概略を示すように、ＣＰＵ７ａ、メインメモリ７ｂ、外部記憶装置７ｃ、入出力インタフェース７ｄ等を内蔵するマイクロコンピュータシステムと、バッテリＢからの直流電流を三相交流電流に変換してモータ２４に供給するインバータ７ｅとを含む構成を有する。前記入出力インタフェース７ｄには、前記インバータ７ｅ、ユーザによって操作される操作スイッチ７ｆ、騒音検知要素であるマイクロフォン７ｇ及びテールゲート板１が作動終端に接近したことを検知するための近接センサ７ｈ、及び第１〜第３のソレノイドバルブ３２１〜３２３を接続している。操作入力デバイス７ｆは、例えば上昇ボタン、下降ボタンを備えており、ユーザが何れかのボタンを押圧することでテールゲート板１を上昇、下降、開放、又は閉止させるべき旨を指示できるものである。具体的には、この操作入力デバイス７ｆが操作を受け付けた場合にアクチュエータ２及び液圧回路３が操作に対応する動作を行うようにするためのプログラムを外部記憶装置７ｃに記憶していて、このプログラムをメインメモリ７ｂに読み出してＣＰＵ７ａが実行することにより、液圧ポンプ２３、電動機２４、及び第１〜第３のソレノイドバルブ３２１〜３２３に以下に述べる動作を行わせるようにしている。すなわち、テールゲート板１を上昇させるためのボタンが押圧された場合には、前記電動機２４を作動させて前記液圧ポンプ２３を駆動させるとともに、第１〜第３のソレノイドバルブ３２１〜３２３全てが閉状態となるよう弁制御信号ｃを発する。テールゲート板１を下降させるためのボタンが押圧された場合には、第３のソレノイドバルブ３２３のみが開状態となるよう弁制御信号ｃを発する。テールゲート板１を閉止させるためのボタンが押圧された場合には、前記電動機２４を作動させて前記液圧ポンプ２３を駆動させるとともに、第１のソレノイドバルブ３２１のみが開状態となるよう弁制御信号ｃを発する。テールゲート板１を開放させるためのボタンが押圧された場合には、第２のソレノイドバルブ３２２のみが開状態となるよう弁制御信号ｃを発する。前記マイクロフォン７ｇからは、騒音の大きさを示す騒音信号ｂが前記入出力インタフェース７ｄに向けて出力される。
【００２２】
また、外部記憶装置７ｃには、前記モータ２４の回転数を加速ないし減速させるべくインバータ７ｅに出力する回転数制御信号ｄを生成するための信号生成プログラムを内蔵していて、この信号生成プログラムをメインメモリ７ｂに読み出してＣＰＵ７ａが実行することにより、前記出力インタフェース７ｄを経てインバータ７ｅに回転数制御信号ｄが出力されるようにしている。そして、インバータ７ｅは、この回転数制御信号ｄを受け取り、モータ２４に供給する三相交流電流の周波数や電圧を制御することにより、モータ２４の回転を加速又は減速する。
【００２３】
しかして、外部記憶装置７ｃには、前記マイクロフォン７ｇが検知した騒音の大きさをパラメータとして目標回転数を決定する目標回転数決定プログラムと、テールゲート板１の作動開始時に前記モータ２４の回転数を目標回転数に向けて加速させる緩始動制御プログラムと、テールゲート板１が作動の終端近傍に達したことを検知した際に前記モータ２４の回転数を０に向けて減速させる緩停止制御プログラムとを内蔵している。
【００２４】
ここで、前記目標回転数決定プログラムにおいて、目標回転数は、騒音が大きくなるにつれて高回転数側となるように、換言すれば目標回転数は、騒音が小さくなるにつれて低回転数側となるように設定されている。さらに詳述すると、騒音の大きさが第１の閾値を下回る（以下、「騒音の大きさが第１の領域にある」と称する）場合には、目標回転数を第１の値に設定するようにしている。以下、騒音の大きさについて小さい方から順に第２、第３及び第４の閾値を設定しており、騒音の大きさが第１の閾値以上で第２の閾値を下回る（以下、「騒音の大きさが第２の領域にある」と称する）場合には、目標回転数を前記第１の値よりも大きな第２の値に設定するようにしている。以下、騒音の大きさが第２の閾値以上で第３の閾値を下回る（以下、「騒音の大きさが第３の領域にある」と称する）場合及び第３の閾値以上で第４の閾値を下回る（以下、「騒音の大きさが第４の領域にある」と称する）場合には、目標回転数をそれぞれ前記第２の値よりも大きな第３の値及び前記第３の値よりも大きな第４の値に設定するようにしている。そして、騒音の大きさが第４の閾値以上である（以下、「騒音の大きさが第５の領域にある」と称する）場合には、目標回転数を前記第４の値よりも大きな第５の値に設定するようにしている。本実施形態では、前記騒音の大きさの第１〜第４の閾値を、それぞれ４２．５ｄＢ、４７．５ｄＢ、５２．５ｄＢ及び５７．５ｄＢに設定している。一方、前記目標回転数の第１〜第５の値は、それぞれ１５００ｒｐｍ、１７５０ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ、２５００ｒｐｍ及び３０００ｒｐｍに設定している。
【００２５】
緩始動制御プログラム及び緩停止制御プログラムにおける制御は、この種の液圧制御装置に用いられるものとして周知のものが使用されている。
【００２６】
以下、制御部７が行う制御の概略的な手順について、フローチャートである図４を参照しつつ述べる。
【００２７】
まず、騒音信号ｂが示す騒音の大きさを検知し（ＳＴ１）、検知した騒音の大きさをパラメータとして目標回転数を決定する（ＳＴ２）。それから、モータ２４の回転数をステップＳＴ２で決定した目標回転数に向け漸次増大させ（ＳＴ３）、モータ２４の回転数が前記目標回転数に達した後は、モータ２４の回転数を前記目標回転数に保つ（ＳＴ４）。そして、テールゲート板１が作動終端近傍の所定位置に達したことを近接センサ７ｈが検知したとき、すなわち近接センサ７ｈからテールゲート板１が接近したことを示す接近信号ａが出力されたときには（ＳＴ５）、モータ２４の回転数を０に向け漸次低下させる、すなわちモータ２４を停止させる為の制御を行う（ＳＴ６）。
【００２８】
本実施形態の制御によれば、図５に示すように、騒音の大きさが前記第１の領域にある（例えば４０ｄＢである）ときには、同図の細実線により示すように、目標回転数が第１の値（１５００ｒｐｍ）に設定される。また、騒音の大きさが前記第２の領域にある（例えば４５ｄＢである）ときには、同図の二点鎖線により示すように、目標回転数が第２の値（１７５０ｒｐｍ）に設定される。以下、騒音の大きさが前記第３、第４又は第５の領域にある（例えば５０ｄＢ、５５ｄＢ又は６０ｄＢである）ときには、同図の一点鎖線、破線及び太実線によりそれぞれ示すように、目標回転数がそれぞれ第３、第４又は第５の値（２０００ｒｐｍ、２５００ｒｐｍ又は３０００ｒｐｍ）に設定される。そして、モータ２４の回転数は、設定された目標回転数に向けて漸次上昇する。すなわち、騒音が大きくなるにつれてモータ２４は高い回転数で運転される。換言すれば、騒音が小さくなるにつれてモータ２４は低い回転数で運転される。
【００２９】
すなわち、本実施形態の構成によれば、騒音が小さいときには前記モータ２４の目標回転数を低くし、前記モータ２４及び前記液圧ポンプ２３から発生する騒音を小さくできる。従って、前記モータ２４及び前記液圧ポンプ２３を密閉度の高いハウジングで被覆することや、ハウジングの内部に多量の防音材を配することなく、騒音が小さい環境下で外部に漏れる騒音を小さくすることができる。逆に、騒音が大きいときには前記モータ２４の目標回転数を高くして前記液圧ポンプ２３から多量の作動液を液圧回路３及びアクチュエータ２に供給することにより、特別な装置を容易することなく手早く作業を行うことができる。
【００３０】
また、前記モータ２４としてブラシレス直流モータを採用しているので、インバータを用いてこのモータ２４の回転数の制御を容易に行うことができる。
【００３１】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。
【００３２】
例えば、駆動対象物は、車輌の後部に装備されたテールゲート板に限らず、フォークリフトの荷台等、他の種類の荷台であってもよい。さらに、駆動対象物は、荷台のみならず、荷物運搬用トラック側面ドアを開閉するウィング車両等、液圧機構から液圧の供給を受けて作動するアクチュエータによって駆動されるものであればどのようなものであってもよい。
【００３３】
また、上述した実施形態では、インバータを利用して回転数の制御を容易に行うことができるようにすべく、モータとしてブラシレス直流モータを採用しているが、それ以外に、モータとしてブラシ及び整流子を有する直流モータを採用し、ＰＷＭ制御等によって直流モータの回転数の制御を行う態様や、モータとして交流モータを採用し、インバータによる周波数制御又は前記モータに印加する電圧の制御によって回転数の制御を行う態様を採用してももちろんよい。
【００３４】
さらに、上述した実施形態では、騒音の大きさに対応させてモータの目標回転数を計５段階に設定しているが、前記目標回転数の段階数は任意に設定してよく、さらに、騒音の大きさに対応させてモータの目標回転数を無段階に設定する態様を採用してもよい。
【００３５】
加えて、騒音が小さいときには、作動開始直後の回転数の変化速度を小さくし目標回転数に近づくにつれ回転数の変化速度を大きくすることにより、回転数を直線的に変化させる態様を採用した場合と比較して作動開始から目標回転数に到達するまでの期間の長さを変えることなく回転数が比較的小さな期間をより長くする態様を採用してもよい。
【００３６】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変更してよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明によれば、騒音が小さい環境下で電動モータ及び液圧ポンプを備えた液圧制御装置において、このような液圧制御装置から外部に漏れる騒音を低減させることや、騒音が大きい環境下でこのような液圧制御装置を利用して手早く作業を行うことを、液圧制御装置を収納するハウジングの密閉度やハウジング内部の防音材の量に依存することなく実現することができる。
【符号の説明】
【００３８】
２…アクチュエータ
２３…液圧ポンプ
２４…モータ
７…制御部
７ｇ…騒音検知要素（マイクロフォン）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2017212621.tif 000008
2017212621.tif 000009