(57)【要約】【課題】荷役部材の下降時における電力回生中に荷役部材を傾動させる動作を同時に行うことを可能にし、効率良く電力回生を行う。【解決手段】バッテリ式フォークリフトは、フォーク16を昇降させるためのリフトシリンダ18と、リフトシリンダ18と作動油タンク28との間に介装され、位置切り換えによりリフトシリンダ18を伸縮させるリフト用制御弁26を備えている。また、供給用タンク配管31には、その途中にリフトシリンダ18に作動油を供給する油圧ポンプ29が設けられ、油圧ポンプ29はモータ30によって駆動される。回収用タンク配管43には、その途中にリフトシリンダ18から作動油タンク28に回収される作動油によって駆動される回生専用の油圧モータ47が設けられている。そして、回生専用のコアレス発電機48は、油圧モータ47によって駆動され電力回生を行うように構成されている。【選択図】図２
2008297031.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷役部材を昇降させるためのリフトシリンダと、
前記リフトシリンダと流体タンクとの間に介装され、位置切り換えにより前記リフトシリンダを伸縮させるリフト用制御弁と、
前記リフトシリンダのボトム室と前記リフト用制御弁とを連通するリフト用管路と、
前記リフト用制御弁と前記流体タンクとを連通し、リフト用制御弁の上昇操作時に前記リフトシリンダのボトム室内に供給される流体が流れるリフト用供給管路と、
前記リフト用制御弁と前記流体タンクとを連通し、リフト用制御弁の下降操作時に前記リフトシリンダのボトム室内から前記流体タンクに回収される流体が流れる戻り管路と、
前記リフト用供給管路の途中に設けられ、前記リフトシリンダに流体を供給する流体ポンプと、
前記戻り管路に設けられ、前記リフトシリンダから前記流体タンクに回収される流体のエネルギーをうけて回転する回生専用のエネルギー変換装置と、
前記エネルギー変換装置により駆動され、電力回生を行う回生専用のコアレス発電機とを備えた産業車両。
【請求項２】
前記コアレス発電機による発電の停止と発電の開始とを切り換える切り換えスイッチと、
前記切り換えスイッチを制御する制御手段とを備えた請求項１に記載の産業車両。
【請求項３】
前記リフト用制御弁の開度を検出する開度検出手段と、
前記戻り管路を流れる流体の流量を計測する流量計測手段と、
前記戻り管路を流れる流体の圧力を計測する圧力計測手段と、
前記リフト用制御弁の開度と、流体の流量及び流体の圧力との関係を記憶したマップとを備え、
前記制御手段は、前記リフト用制御弁の下降操作時において前記リフト用制御弁の開度が最大になっていない場合には前記流体の流量が第１の目標流量以上で、かつ前記流体の圧力が第１の目標圧力以上のときに前記切り換えスイッチを発電開始状態にし、
前記リフト用制御弁の下降操作時において前記リフト用制御弁の開度が最大の場合には
前記流体の流量が前記第１の目標流量より大きな第２の目標流量以上のときに前記切り換えスイッチを発電開始状態にする請求項２に記載の産業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリを電源とした産業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリを電源として用いたフォークリフト等の産業車両としては、リフトシリンダに作動油を供給する油圧ポンプとは別に、リフトシリンダから回収する作動油によって駆動される油圧モータが設けられ、油圧モータを駆動することで発電機を駆動し、バッテリの充電を行うフォークリフトが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載されたフォークリフトでは、リフトシリンダから回収される作動油をリフト制御弁へ流すための回収用リフト配管が設けられ、その回収用リフト配管の途中に油圧モータが設けられている。そして、発電機としても機能する電動機が油圧ポンプと油圧モータの両方に連結されており、電動機で油圧ポンプを力行運転しているときには電動機と油圧モータとの間の連結を解除して油圧モータを空転させ、電動機の回転数が設定回転数以上になると電動機を回生制御してバッテリに対して充電を行うように構成されている。
【０００４】
その他に、回生を行ってバッテリを充電する従来技術としては、回生用の油圧モータとしての機能が付与された油圧ポンプと、発電機としての機能が付与された電動モータと、それら油圧ポンプ及び電動モータがリフトシリンダに圧油を送る管路に介装されたバッテリ式産業車両の液圧装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載されたバッテリ式産業車両の液圧装置では、電動モータで油圧ポンプを駆動してリフトシリンダに圧油を送ってリフト装置を上昇させ、リフト装置の下降時にはリフトシリンダからの戻り油により油圧ポンプを回転させることで発電機としての電動モータによる発電を行わせ、バッテリに充電する。
【特許文献１】特開２００６−７６７５１号公報
【特許文献２】特開２００６−１１７４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載されたフォークリフトでは、フォークの下降時における電力回生中、電動機は発電機として機能して発電を行っているため、ポンプを駆動する機能を発揮することはできない。したがって、このフォークリフトでは、電力回生中に油圧ポンプを駆動させてティルトシリンダに圧油を供給することはできず、フォークの下降時における電力回生中に、フォークを傾動させる動作を同時に行うことはできなかった。
【０００６】
また、特許文献２に記載されたバッテリ式産業車両の液圧装置では、油圧ポンプを回生用の油圧モータとして兼用し、電動モータを発電機として兼用する構成である。そのため、油圧ポンプが戻り油の油圧エネルギーをうけて回転することによって発電させる際、発電機の抵抗により油圧ポンプの回転が妨げられる。とくに、リフト装置が軽い荷を積載して下降する場合や、荷を積載していない状態で下降する場合には、戻り油の油圧より発電機の抵抗の方が大きくなることで戻り油が油圧ポンプを通過できなくなることがある。したがって、このバッテリ式産業車両の液圧装置では、エネルギー変換装置として機能する油圧ポンプを円滑に回転させることができない場合があり電力回生の効率が悪いという欠点があった。
【０００７】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、荷役部材の下降時における電力回生中に荷役部材を傾動させる動作を同時に行うことができるとともに、効率良く電力回生を行うことができる産業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、荷役部材を昇降させるためのリフトシリンダと、前記リフトシリンダと流体タンクとの間に介装され、位置切り換えにより前記リフトシリンダを伸縮させるリフト用制御弁と、前記リフトシリンダのボトム室と前記リフト用制御弁とを連通するリフト用管路と、前記リフト用制御弁と前記流体タンクとを連通し、リフト用制御弁の上昇操作時に前記リフトシリンダのボトム室内に供給される流体が流れるリフト用供給管路と、前記リフト用制御弁と前記流体タンクとを連通し、リフト用制御弁の下降操作時に前記リフトシリンダのボトム室内から前記流体タンクに回収される流体が流れる戻り管路と、前記リフト用供給管路の途中に設けられ、前記リフトシリンダに流体を供給する流体ポンプと、前記戻り管路に設けられ、前記リフトシリンダから前記流体タンクに回収される流体のエネルギーをうけて回転する回生専用のエネルギー変換装置と、前記エネルギー変換装置により駆動され、電力回生を行う回生専用のコアレス発電機とを備えたことを要旨とする。
【０００９】
なお、「コアレス発電機」とは、鉄心がない発電機のことを意味する。
この発明では、流体ポンプを駆動する駆動装置とは別に回生専用のコアレス発電機が設けられ、流体ポンプとは別に回生専用のエネルギー変換装置が設けられているため、流体ポンプを作動させ、同時に発電機による発電を行うことができる。したがって、例えば、荷役部材を傾動させるティルトシリンダを備えている場合、荷役部材の下降時に発電機に発電を行わせ、同時に、流体ポンプからティルトシリンダに流体を供給してティルトシリンダを作動させ、荷役部材を傾動させることができる。
【００１０】
また、発電機としてコアレス発電機を用いているため、流体エネルギーによりエネルギー変換装置を回転させてコアレス発電機に発電を行わせる際、コアレス発電機から付与される抵抗は小さく、エネルギー変換装置は円滑に回転することができる。したがって、発電機が発電を行う際に生じる抵抗を流体が受けることで流体の流体エネルギーが損失することを抑制できる。とくに、流体の流体エネルギーが小さい場合であっても、コアレス発電機から生じる抵抗が小さいことで流体エネルギーはコアレス発電機から生じる抵抗に打ち勝つことができるため、エネルギー変換装置を回転させてコアレス発電機による発電を行わせることで、効率良く電力回生を行うことができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記コアレス発電機による発電の停止と発電の開始とを切り換える切り換えスイッチと、前記切り換えスイッチを制御する制御手段とを備えたことを要旨とする。
【００１２】
この発明では、制御手段によってコアレス発電機による発電の停止と発電の開始とを切り換えることができる。したがって、コアレス発電機による発電効率が低いときには、コアレス発電機による発電を停止することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記リフト用制御弁の開度を検出する開度検出手段と、前記戻り管路を流れる流体の流量を計測する流量計測手段と、前記戻り管路を流れる流体の圧力を計測する圧力計測手段と、前記リフト用制御弁の開度と、流体の流量及び流体の圧力との関係を記憶したマップとを備え、前記制御手段は、前記リフト用制御弁の下降操作時において前記リフト用制御弁の開度が最大になっていない場合には前記流体の流量が第１の目標流量以上で、かつ前記流体の圧力が第１の目標圧力以上のときに前記切り換えスイッチを発電開始状態にし、前記リフト用制御弁の下降操作時において前記リフト用制御弁の開度が最大の場合には前記流体の流量が前記第１の目標流量より大きな第２の目標流量以上のときに前記切り換えスイッチを発電開始状態にすることを要旨とする。
【００１４】
この発明では、リフト用制御弁の開度が最大でないときにおける第１の目標流量及び第１の目標圧力とは別に、リフト用制御弁の開度が最大になったときには第２の目標流量を指標としてコアレス発電機に発電を行わせるか否かを決定する。したがって、例えば、荷役部材の下降速度が最大であるときの流体の流量を第２の目標流量にすると、作業者がリフト用制御弁の開度を最大にして荷役部材を最大速度で下降させようとしているにも拘らず荷役部材の下降速度が最大になっていないときには、制御手段はコアレス発電機の発電を行わせない。その結果、流体が戻り管路を円滑に流れるようにすることが優先されるため、荷役部材の下降速度を上げることができる。
【００１５】
また、リフト用制御弁の開度が最大でないときには、第１の目標流量及び第１の目標圧力を指標として用いて、極力、コアレス発電機に発電を行わせることで、効率良く電力回生を行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、荷役部材の下降時における電力回生中に荷役部材を傾動させる動作を同時に行うことができるとともに、効率良く電力回生を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した産業車両としてのバッテリ式フォークリフトの一実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。
図１に示すように、バッテリ式フォークリフト１１の車体１２の前部には、左右一対のマスト１３が設けられている。マスト１３はアウタマスト１４と、その内側に昇降可能に装備されたインナマスト１５とからなり、インナマスト１５の内側には荷役部材としてのフォーク１６を備えたリフトブラケット１７が昇降可能に支持されている。各マスト１３の後方にはリフトシリンダ１８が配設されており、そのピストンロッド１９の先端がインナマスト１５の上部に連結されている。インナマスト１５の上部にはチェーンホイール（図示せず）が支承され、該チェーンホイールには一端がリフトブラケット１７に、他端がリフトシリンダ１８の上部にそれぞれ連結されたチェーン（図示せず）が掛装されている。また、マスト１３はティルトシリンダ２０のピストンロッド２１に連結され、ティルトシリンダ２０の作動により図１に示す垂直位置と、前後方向に傾動したティルト位置とに回動配置されるようになっている。
【００１８】
そして、運転室Ｒの前部にはリフト用操作手段としてのリフトレバー２２と、ティルト用操作手段としてのティルトレバー２３がそれぞれ設けられている。図１においては両レバー２２，２３が重なった状態で示されている。リフトレバー２２の操作によりリフトシリンダ１８が作動（伸縮）され、ティルトレバー２３の操作によりティルトシリンダ２０が作動（伸縮）されるようになっている。
【００１９】
次に、リフトシリンダ１８及びティルトシリンダ２０を駆動するための油圧回路を図２にしたがって説明する。図２に示すように、リフトシリンダ１８のボトム室２４はリフト用管路としてのリフト用配管２５を介してリフト用制御弁２６に接続されている。リフト用制御弁２６には手動操作の４ポート３位置切換弁が使用されるとともに、フォーク１６の昇降及び停止を指示するリフトレバー２２の上昇、中立及び下降操作位置に対応して、ａ，ｂ，ｃの３つの状態に切換可能となっている。また、手動操作の方向切換弁としてのティルト用制御弁２７には６ポート３位置切換弁が使用されるとともに、マスト１３の傾動及び停止を指示するティルトレバー２３の前傾、中立及び後傾操作位置に対応して、ａ，ｂ，ｃの３つの状態に切換可能となっている。
【００２０】
リフトシリンダ１８及びティルトシリンダ２０に流体タンクとしての作動油タンク２８内の流体としての作動油を供給する油圧ポンプ２９はモータ３０により駆動される。油圧ポンプ２９は作動油タンク２８とティルト用制御弁２７とを連通する供給用タンク配管３１の途中に設けられるとともに、作動油タンク２８に貯留されている作動油を吐出するように構成されている。なお、モータ３０はバッテリ３２を電源としている。なお、バッテリ３２には、例えば、鉛蓄電池が使用されている。
【００２１】
ティルト用制御弁２７はポートＴ１において供給用タンク配管３１に、ポートＴ２において第１戻り管路３３に、ポートＴ３において第２戻り管路３４にそれぞれ接続されている。また、ティルト用制御弁２７は、ポートＰ１において接続管路３５に、ポートＰ２において第１ティルト配管３６に、ポートＰ３において第２ティルト配管３７にそれぞれ接続されている。第１ティルト配管３６はティルトシリンダ２０の第１室３８に連通されるとともに、第２ティルト配管３７はティルトシリンダ２０の第２室３９に連通されている。第１戻り管路３３は、ティルト用制御弁２７の下降操作時にティルトシリンダ２０の第１室３８内の圧油を作動油タンク２８に還流し、第２戻り管路３４はティルト用制御弁２７の上昇操作時にティルトシリンダ２０の第２室３９内の圧油を作動油タンク２８に還流する。接続管路３５はティルト用制御弁２７とリフト用制御弁２６とを連通する管路であるとともに、リフト用制御弁２６のポートＱ１に接続されている。なお、リフト用供給管路は供給用タンク配管３１と接続管路３５とから構成されている。
【００２２】
リフト用制御弁２６は、ポートＱ２において第３戻り管路４０に、ポートＲ１においてバイパス管路４１に、ポートＲ２においてリフト用配管２５にそれぞれ接続されている。リフト用配管２５にはその途中にフローレギュレータバルブ４２が設けられるとともに、フォーク１６の下降速度が所定速度（例えば、０．６ｍ／ｓ）を超えないようにフローレギュレータバルブ４２によってリフト用配管２５内の流量は制限されている。なお、フローレギュレータバルブ４２によって設定されたフォーク１６の下降速度の上限がフォーク１６の最大速度である。バイパス管路４１にはその途中に第２戻り管路３４が接続されるとともに、回収用タンク配管４３と連通している。
【００２３】
第３戻り管路４０には、その途中にリフト用制御弁２６から吐出され第３戻り管路４０を流通する作動油の圧力を検出する圧力計測手段としての圧力計４５が設けられている。第３戻り管路４０と第１戻り管路３３とは連通し、回収用タンク配管４３は第１戻り管路３３と第３戻り管路４０とが合流した管路として構成されている。なお、戻り管路は第３戻り管路４０と回収用タンク配管４３とから構成されている。
【００２４】
回収用タンク配管４３にはその途中にエネルギー変換装置としての回生専用の油圧モータ４７が配設されている。そして、油圧モータ４７には回生専用のコアレス発電機４８（以下、発電機と記載する。）が連結されている。油圧モータ４７は油圧モータ４７の回転軸が作動油の流体エネルギーをうけて回転し、作動油の流体エネルギーを回転エネルギーに変換するように構成されている。油圧モータ４７は正回転方向が作動油タンク２８に回収される作動油の流れ方向となるように構成されている。油圧モータ４７の回転数は、油圧モータ４７を通過する作動油の圧力及び流量に左右され、油圧モータ４７を通過する作動油の圧力及び作動油の流量が増加する程、油圧モータ４７の回転数は大きくなる。油圧モータ４７より上流側の回収用タンク配管４３には回収用タンク配管４３を流れる作動油の流量を計測する流量計測手段としての流量計が設けられている。そして、流量計４９によって計測された作動油の流量は油圧モータ４７を通過する単位時間当たりの作動油の流量とほぼ一致し、圧力計４５によって計測された作動油の圧力値は油圧モータ４７を通過する作動油の圧力とほぼ一致している。なお、コアレス発電機４８とは、鉄心がない発電機のことを意味し、コアレス発電機４８ではコギングトルクが発生することはない。
【００２５】
発電機４８は油圧モータ４７が回転することにより駆動され、発電機４８のロータが回転する。なお、発電機４８の端子は図示しない整流回路と切り換えスイッチとしてのスイッチ４８ａを介してバッテリ３２に接続されている。
【００２６】
次に、前記油圧回路を制御する電気的構成を説明する。
図２に示すように、マイクロコンピュータ５０は、制御手段としての中央処理装置（以下、ＣＰＵという）５１と、記憶手段としてのメモリ５２とを備えている。メモリ５２にはモータ３０や発電機４８等を制御する各種制御プログラム及び制御プログラムを実行する際に必要なデータが記憶（格納）されている。また、メモリ５２には、発電機４８による電力回生を制御するのに必要なデータとして、リフト用制御弁２６の開度と、リフト用制御弁２６の開度に対応する作動油の流量及び作動油の圧力との関係を表すマップが記憶されている。マップには、例えば、リフト用制御弁２６の開度と、作動油の流量及び作動油の圧力と、発電機４８の発電効率との関係が記憶されている。また、メモリ５２には、図示しない入力装置で入力された第１の目標流量及び第１の目標圧力が記憶されている。なお、初期状態における第１の目標流量及び第１の目標圧力としては、所望の効率以上で発電機４８に発電を行わせることができる作動油の流量値及び作動油の圧力値が設定されている。また、メモリ５２にはフォーク１６の下降速度が最大となるときの作動油の流量、すなわちフローレギュレータバルブ４２によって制限された作動油の流量の制限値が第２の目標流量として記憶されている。なお、第２の目標流量は第１の目標流量より大きい値である。
【００２７】
マイクロコンピュータ５０は、モータ３０、スイッチ４８ａ、圧力計４５及び流量計４９にそれぞれ接続されている。また、マイクロコンピュータ５０は、リフトレバー２２の操作量に対応した電圧信号を出力するレバーセンサ５３（例えば、ポテンションメータ）と接続されている。ＣＰＵ５１は圧力計４５、流量計４９及びレバーセンサ５３の出力信号を入力するとともに、メモリ５２に記憶された各種制御プログラムにしたがって動作する。
【００２８】
そして、リフト用制御弁２６の開度はリフトレバー２２の操作量に応じて決定されるため、ＣＰＵ５１はレバーセンサ５３から入力された電圧信号に基づいてリフト用制御弁２６の開度を検出するように構成されている。リフト用制御弁２６の開度を検出する開度検出手段はレバーセンサ５３とＣＰＵ５１とから構成されている。ＣＰＵ５１は、フォーク１６の上昇及び前後傾時にはモータ３０に対して制御指令信号を出力し、フォーク１６の下降動作時で、作動油の流量及び作動油の圧力がそれぞれ第１の目標流量及び第１の目標圧力を満たすか、又は第２の目標流量を満たしている場合にスイッチ４８ａに対して制御指令信号を出力するように構成されている。
【００２９】
スイッチ４８ａは通常開いて発電機４８の発電を停止しているが、ＣＰＵ５１から制御指令信号が入力されると閉じ、発電機４８の発電を開始するように構成される。すなわち、発電機による発電の停止と発電の開始とを切り換える切り換えスイッチとして機能している。
【００３０】
次に前記のように構成されたバッテリ式フォークリフト１１の作用について説明する。
まず、作業者は、少なくとも発電効率が２０％以上となる条件で発電機４８に発電を行わせることを希望する場合、図示しない入力装置から希望する発電効率を入力する。入力装置から希望する発電効率が入力されると、入力された発電効率と対応する作動油の流量及び作動油の圧力がマップから抽出される。そして、抽出された作動油の流量及び作動油の圧力がメモリ５２に記憶されている第１の目標流量及び第１の目標圧力として更新され、ＣＰＵ５１はリフト用制御弁２６の開度が最大でない場合には発電効率が２０％以上となるときに発電を行う制御をする構成になる。
【００３１】
そして、フォーク１６を上昇させる場合、ティルトレバー２３を中立位置にしたままリフトレバー２２を上昇操作する。すると、ティルト用制御弁２７がｂ位置に配置された状態でリフト用制御弁２６がａ位置に配置され、油圧ポンプ２９から吐出される作動油が供給用タンク配管３１、接続管路３５、リフト用配管２５を介してリフトシリンダ１８のボトム室２４に供給され、リフトシリンダ１８が伸長してフォーク１６が上昇する。
【００３２】
次に、リフトレバー２２を中立操作すると、リフト用制御弁２６がｂ位置に配置され、リフト用配管２５は接続管路３５及び第３戻り管路４０のいずれに対しても連通が遮断される。その結果、リフトシリンダ１８内の作動油の移動が防止され、フォーク１６が所望の位置に保持される。
【００３３】
次に、フォーク１６を下降させる場合に、ティルトレバー２３を中立位置にしたままリフトレバー２２を下降操作すると、ティルト用制御弁２７がｂ位置に配置された状態でリフト用制御弁２６がｃ位置に配置される。すると、リフト用配管２５が第３戻り管路４０に連通されてボトム室２４の作動油がリフト用配管２５、第３戻り管路４０、回収用タンク配管４３を介して作動油タンク２８へと戻され、リフトシリンダ１８が収縮してフォーク１６が下降する。
【００３４】
また、フォーク１６を下降させる場合に、ティルトレバー２３を後傾位置にしてリフトレバー２２を下降操作すると、ティルト用制御弁２７がｃ位置に配置され、かつリフト用制御弁２６がｃ位置に配置される。すると、供給用タンク配管３１が第１ティルト配管３６に連通されるとともに第２ティルト配管３７が第２戻り管路３４に連通され、油圧ポンプ２９から吐出される作動油が供給用タンク配管３１、第１ティルト配管３６を介してティルトシリンダ２０の第１室３８に供給される。また、ティルトシリンダ２０の第２室３９内の作動油は、第２ティルト配管３７、第２戻り管路３４、バイパス管路４１、回収用タンク配管４３を介して作動油タンク２８へと戻される。一方、ボトム室２４内の作動油は、リフト用配管２５、第３戻り管路４０、回収用タンク配管４３を介して作動油タンク２８へと戻される。その結果、ティルトシリンダ２０のピストンロッド２１は第２室３９側に没入するとともにリフトシリンダ１８は収縮するため、フォーク１６の下降動作とフォーク１６の後傾動作とが同時に行われる。
【００３５】
ここで、フォーク１６の下降時に荷Ｗ及びフォーク１６の位置エネルギーはボトム室２４から排出される作動油の油圧エネルギーに変換される。そして、ＣＰＵ５１は、リフト用制御弁２６の開度が最大になっていない場合には、発電機４８で発電を行わせるか否かを判断する指標として第１の目標流量及び第１の目標圧力を用いる。そして、ＣＰＵ５１は流量計４９及び圧力計４５によって計測された作動油の流量及び作動油の圧力がそれぞれ第１の目標圧力及び第１の目標流量以上であると判断すると、スイッチ４８ａに制御指令信号を出力する。その結果、スイッチ４８ａが閉じられた状態で回収用タンク配管４３に作動油が流れることで油圧モータ４７の回転軸が回転し、油圧モータ４７の回転軸が回転することによって発電機４８は発電を行う。このとき、発電機４８はコアレス発電機であるためコギングトルクが生じることはない。そのため、フォーク１６に積載されている荷Ｗが軽量で作動油の油圧エネルギーが小さい場合であっても、作動油が発電機４８から受ける抵抗は小さく、作動油によって油圧モータ４７の回転軸を回転させることができる。発電機４８が発電することで油圧モータ４７の回転エネルギーは電気エネルギーに変換され、発電機４８で発電された電力はバッテリ３２に充電される。
【００３６】
なお、ＣＰＵ５１は、リフト用制御弁２６の開度が最大になっていない場合で、流量計４９及び圧力計４５によって計測された作動油の流量及び作動油の圧力がそれぞれ第１の目標圧力及び第１の目標流量に達していないときには、発電機４８の発電効率が低いと判断してスイッチ４８ａに制御指令信号を出力しない。
【００３７】
一方、ＣＰＵ５１は、リフト用制御弁２６の開度が最大になっている場合には、作業者がフォーク１６を速く下降させることを希望していると判断して、発電機４８で発電を行うか否かの指標として第２の目標流量を用いる。ＣＰＵ５１は、作動油の流量が第２の目標流量を満たしていないときは、作業者がフォーク１６の下降速度を最大にしようとしているにも拘らず最大下降速度に達していないと判断する。そして、ＣＰＵ５１は発電よりフォーク１６の下降速度を上げることを優先して、スイッチ４８ａに対する制御指令信号の出力を停止する。すると、発電機４８は発電を停止する。その結果、油圧モータ４７は空転し、作動油タンク２８に戻る作動油は発電機４８及び油圧モータ４７から受ける抵抗が小さくなって回収用タンク配管４３を円滑に流れるため、発電機４８によって発電を行っていたときに比べてフォーク１６の下降速度が上がる。
【００３８】
なお、作動油の流量が第２の目標流量を満たしているときは、ＣＰＵ５１はスイッチ４８ａに対して制御指令信号を出力する。したがって、発電機４８による電力回生が行われつつ、フォーク１６が下降する。
【００３９】
この実施形態では、以下の効果を得ることができる。
（１）バッテリ式フォークリフト１１の油圧回路には作動油タンク２８に回収される作動油が流れる回収用タンク配管４３が設けられている。また、ティルト用制御弁２７に接続されている第１戻り管路３３及び第２戻り管路３４は回収用タンク配管４３と連通している。第３戻り管路４０は第１戻り管路３３及び第２戻り管路３４とは別の管路であって、回収用タンク配管４３と連通している。したがって、作動油タンク２８からティルトシリンダ２０に対して作動油を供給しつつ、リフトシリンダ１８のボトム室２４から排出された作動油を第３戻り管路４０及び回収用タンク配管４３を介して作動油タンク２８に回収させることができる。そのため、フォーク１６が下降している際の電力回生時にも、フォーク１６の傾動を行わせることができる。
【００４０】
（２）バッテリ式フォークリフト１１は電力回生を行う回生専用の発電機４８と、回生専用の油圧モータ４７とを備えている。そして、油圧モータ４７が作動油の油圧エネルギーにより回転して発電機４８に発電を行わせる際、発電機４８から付与される抵抗は小さいため油圧モータ４７は円滑に回転することができる。したがって、油圧モータ４７を回転させる際に、作動油の油圧エネルギーが損失することを抑制できる。とくに、フォーク１６が荷Ｗを積載していなかったり積載する荷Ｗが軽量であったりして作動油の油圧が小さい場合でも、発電機４８による発電を行わせることができるため、効率良く電力回生を行うことができる。
【００４１】
（３）バッテリ式フォークリフト１１は回生専用の油圧モータ４７及びコアレス発電機４８を備えており、作動油が油圧モータ４７を通過すると油圧モータ４７の回転軸が正回転して、コアレス発電機４８が発電を行う。したがって、油圧ポンプを油圧モータとして兼用した場合のように油圧ポンプが逆回転して発電機が発電を行うシステムではない。そのため、作動油の油圧エネルギーを効率良く油圧モータ４７の回転軸の回転エネルギーに変換することができ、発電機４８は効率良く発電を行うことができる。
【００４２】
（４)発電機４８には切り換えスイッチとしてのスイッチ４８ａが設けられている。スイッチ４８ａは制御手段としてのマイクロコンピュータ５０によって制御され、発電機４８による発電の停止と発電の開始とを切り換える。したがって、発電機４８による発電効率が低いときには、発電機４８による発電を停止することができる。
【００４３】
（５）マイクロコンピュータ５０が備えるメモリ５２には、リフト用制御弁２６の開度と、作動油の流量及び作動油の圧力との関係を表すマップが記憶されている。そして、ＣＰＵ５１は、リフト用制御弁２６の下降操作時においてリフト用制御弁２６の開度が最大になっている場合には、作動油の流量が第２の目標流量以上のときにスイッチ４８ａに制御指令信号を出力する。したがって、作業者がフォーク１６の下降速度を最大にしようとしているにも拘らず最大下降速度に達していない場合には、発電機４８による発電を行わないことでフォーク１６の下降速度を上げることができる。
【００４４】
実施の形態は、前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  リフト用制御弁２６の開度と、作動油の流量及び作動油の圧力の関係を記憶したマップをメモリ５２に記憶させる代わりに、リフト用制御弁２６の開度と、油圧モータ４７の回転数との関係を記憶したマップをメモリ５２に記憶させてもよい。メモリ５２には、図示しない入力装置で入力された第１の目標回転数が記憶されるとともに、フォーク１６の下降速度が最大となるときの油圧モータ４７の回転数が第２の目標回転数として記憶されている。なお、第２の目標回転数は第１の目標回転数より大きい値である。また、回転数検出手段としてのセンサを油圧モータ４７に設け、センサが油圧モータ４７の回転数を検出してマイクロコンピュータ５０に出力するように構成する。そして、ＣＰＵ５１は、リフト用制御弁２６の開度が最大になっていない場合には発電機４８で発電を行わせるか否かを判断する指標として第１の目標回転数を用い、油圧モータ４７の回転数が第１の目標回転数以上であると判断したときに制御指令信号を出力するように構成する。一方、ＣＰＵ５１は、リフト用制御弁２６の開度が最大の場合には発電機４８で発電を行わせるか否かを判断する指標として第２の目標回転数を用い、油圧モータ４７の回転数が第２の目標回転数以上であると判断したときに制御指令信号を出力するように構成する。このように構成すれば、リフト用制御弁２６の開度が最大であるにも拘わらずフォーク１６の下降速度が最大にならないようなときに、フォーク１６の下降速度を上げることができる。
【００４５】
○  第２の目標流量は、フォーク１６の下降速度が最大となるときの作動油の流量と対応する値に設定しなくともよい。例えば、電力回生の効率性を優先したい場合には、第２の目標流量の値がフォーク１６の下降速度が最大となるときの作動油の流量の９割となるように設定してもよい。
【００４６】
○  フォーク１６が上昇しつつ、傾動できるように構成してもよい。例えば、ティルト用制御弁２７がｃ位置に配置された状態で、供給用タンク配管３１が接続管路３５と第１ティルト配管３６の両方と連通するように構成すれば、油圧ポンプ２９はリフトシリンダ１８とティルトシリンダ２０の両方に作動油を供給することができる。
【００４７】
○  リーチタイプのフォークリフトなど、フォーク１６の傾動を行う必要がない産業車両に本発明を適用するのであれば、ティルトシリンダ２０及びティルト用制御弁２７を省略してもよい。この場合、例えば、供給用タンク配管３１をリフト用制御弁２６のポートＱ１に接続し、回収用タンク配管４３をポートＱ２に接続すればよい。このように構成すれば、管路を少なくすることができるため、より油圧回路を簡単にすることができる。
【００４８】
○  本発明は、バッテリ式フォークリフトに限らず、エンジンとバッテリとを組み合わせたハイブリット型フォークリフトや、燃料電池とバッテリとを備えたフォークリフトに適用してもよい。また、ランプ等の電気系統に対する電源としてバッテリが用いられているのであれば、エンジン式フォークリフトに適用してもよい。エンジン式の場合油圧ポンプ２９はエンジンの回転力で駆動する。
【００４９】
○  本発明は、フォークリフトに限らず、作業中に荷役部材を昇降動させる動作が多く、バッテリを電源として使用する産業車両に適用することができ、本発明を例えばショベルローダに適用してもよい。
【００５０】
○  コアレス発電機４８が発電した電力はバッテリ３２を充電する構成に限らない。例えばキャパシタに充電させるようにしても良い。
○  上記実施形態では、戻り管路としての回収用タンク配管４３の途中に油圧モータ４７を設けたが、この構成に限らない。例えば、エネルギー変換装置としての発電用水車を回収用タンク配管４３の出口部分に設ける構成としても良い。この場合、回収用タンク配管４３から発電用水車の羽根部分に対して流体が噴射されることで、発電用水車は流体の流体エネルギーをうけて回転し、発電用水車の回転に伴って発電機４８のロータが回転する。
【００５１】
○  上記実施形態では、流体として作動油を用いたが、例えば水などその他の流体を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態のフォークリフトの側面図。
【図２】本実施形態の構成図。
【符号の説明】
【００５３】
１１…産業車両としてのバッテリ式フォークリフト、１６…荷役部材としてのフォーク、１８…リフトシリンダ、２４…ボトム室、２５…リフト用管路としてのリフト用配管、２６…リフト用制御弁、２８…作動油タンク、２９…油圧ポンプ、３０…モータ、３１…リフト用供給管路としての供給用タンク配管、３２…バッテリ、３５…リフト用供給管路としての接続管路、４０…戻り管路としての第３戻り管路、４３…戻り管路としての回収用タンク配管、４５…圧力計測手段としての圧力計、４７…エネルギー変換装置としての油圧モータ、４８…コアレス発電機、４８ａ…切り換えスイッチとしてのスイッチ、４９…流量計測手段としての流量計、５１…制御手段及び開度検出手段としての中央処理装置、５３…開度検出手段としてのレバーセンサ。
【図１】
2008297031.tif 000003
【図２】
2008297031.tif 000004