(57)【要約】【課題】  駆動部分をコンパクトにし得る作業車両を提供することを目的とする。【解決手段】  エンジン出力軸２１を有するエンジン９と、エンジン出力軸２１を一体的に駆動するように取り付けられ、バッテリ１３で駆動される電動モータ１１と、エンジン出力軸２１に接続されたトランスミッション２５およびトランスミッション２５によって車輪３を作動させる走行駆動軸２７を有する走行駆動部５と、エンジン出力軸２１によって選択的に作業を行う作業駆動部７と、バッテリ１３を充電する発電機１５と、走行駆動部５の回生エネルギを発電機１５へ伝達する走行回生部１７と、フォーク駆動部７の回生エネルギを発電機１５へ伝達する作業回生部１９と、走行回生部１７および作業回生部１９にそれぞれ備えられ、発電機１５からの動力伝達を抑制する走行用ワンウェイクラッチ４７および作業用ワンウェイクラッチ５１と、が備えられている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
エンジン出力軸を有するエンジンと、
該エンジン出力軸を一体的に駆動するように取り付けられ、バッテリで駆動される電動モータと、
前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記エンジン出力軸によって選択的に作業を行う作業駆動部と、
前記バッテリを充電する発電機と、
前記走行駆動部の回生エネルギを前記発電機へ伝達する走行回生部と、
前記作業駆動部の回生エネルギを前記発電機へ伝達する作業回生部と、
前記走行回生部および前記作業回生部にそれぞれ備えられ、前記発電機のから動力伝達を抑制する伝達抑制手段と、が備えられていることを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記エンジン出力軸と前記作業駆動部との間は、断接可能に接続されていることを特徴とする請求項１に記載された作業車。
【請求項３】
前記作業駆動部には、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁が備えられていることを特徴とする請求項１に記載された作業車。
【請求項４】
前記走行回生部の前記走行駆動軸との接続は、前記走行回生部側が増速される増速ギアとされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載された作業車。
【請求項５】
前記伝達抑制手段が、ワンウェイクラッチであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載された作業車。
【請求項６】
前記伝達抑制手段のいずれか一方が、断接クラッチであることを特徴とする請求項５に記載された作業車。
【請求項７】
前記断接クラッチと前記発電機との間に無断変速機を介装していることを特徴とする請求項６に記載された作業車。
【請求項８】
走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
エンジン出力軸を有するエンジンと、
該エンジン出力軸を一体的に駆動するように取り付けられ、バッテリで駆動される主電動発電機と、
前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記エンジン出力軸と断接可能に接続された作業駆動軸を有する作業駆動部と、
前記バッテリと接続されるとともに、電動出力軸が前記作業駆動軸とワンウェイクラッチを介して駆動的に接続されている補助電動発電機と、が備えられていることを特徴とする作業車両。
【請求項９】
走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された作業用駆動軸を有する作業駆動部と、
該作業駆動部に備えられ、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁と、
前記作業用駆動軸に接続され、バッテリによって駆動される第一の電動発電機と、
前記作業駆動部の回生エネルギを第二のワンウェイクラッチを介して前記エンジン出力軸ギアへ伝達する作業回生部と、
前記走行駆動軸とギア連結され、前記バッテリで駆動される第二の電動発電機と、が備えられていることを特徴とする作業車両。
【請求項１０】
走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記第一のワンウェイクラッチと反対側に延在する前記エンジン出力軸と断接可能に接続された作業駆動軸を有する作業駆動部と、
該作業駆動軸に第二のワンウェイクラッチを介してギア連結され、バッテリによって駆動される第一の電動発電機と、
前記走行駆動軸とギア連結され、前記バッテリで駆動される第二の電動発電機と、
が備えられていることを特徴とする作業車両。
【請求項１１】
前記バッテリは、前記第一の電動発電機および前記第二の電動発電機に対してそれぞれ別個に備えられていることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載された作業車。
【請求項１２】
走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された作業用駆動軸を有する作業駆動部と、
該作業駆動部に備えられ、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁と、
前記作業用駆動軸に接続され、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、
前記作業駆動部の回生エネルギを第二のワンウェイクラッチを介して前記エンジン出力軸ギアへ伝達する作業回生部と、が備えられていることを特徴とする作業車両。
【請求項１３】
走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記流体変速手段の流体流路に作業用切換弁を介して接続された前記作業手段を駆動する作業駆動部と、
前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された駆動軸を有し、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、
前記作業駆動部の回生エネルギを第二のワンウェイクラッチを介して前記エンジン出力軸ギアへ伝達する作業回生部と、が備えられていることを特徴とする作業車両。
【請求項１４】
走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記流体変速手段の流体流路に作業用切換弁を介して接続された前記作業手段を駆動する作業駆動部と、
前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された駆動軸を有し、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、
前記作業駆動部の回生エネルギを選択的に前記流体変速手段に供給して前記走行駆動軸を駆動する作業回生部と、
前記走行駆動軸に介装された走行断接クラッチと、
該走行断接クラッチの上流側で前記走行駆動軸とギア連結された回生用電動発電機と、
が備えられていることを特徴とする作業車両。
【請求項１５】
走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
エンジン出力軸を有するエンジンと、
前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記走行駆動軸に固定された走行駆動軸ギアとギア連結された作業用駆動軸を有する作業駆動部と、
該作業駆動部に備えられ、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁と、
前記作業用駆動軸に接続され、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、
前記作業駆動部の回生エネルギを作業ワンウェイクラッチを介して前記走行駆動軸ギアへ伝達する作業回生部と、が備えられていることを特徴とする作業車両。
【請求項１６】
前記流体変速手段は、斜板式油圧ポンプと油圧モータとの組み合わせで構成されていることを特徴とする請求項１２から請求項１５のいずれかに記載された作業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動源としてエンジンを備え、荷役、土木等の作業を行う作業車両に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンフォークリフトでは、１台のエンジンが荷役系および走行系の駆動源となっているので、エンジン出力の高いエンジンが用いられている。
このため、エンジンが低回転数の時には燃費が悪化するし、排ガス量が増加する等の問題があった。
これを改善すべく出力の小さいエンジンを用いると、高負荷時には、走行系あるいは荷役系をエンジンから切り離すことが必要となるなど使用方法に制限が付けられることとなる。
これらを解決するものとして、例えば、特許文献１および特許文献２に示されるようにエンジンと電動発電機とを複合して駆動源とする、いわゆるハイブリッド方式が提案されている。
【０００３】
特許文献１に示されるものは、走行系および荷役系をそれぞれ独立した電動モータによって駆動するようになっている。エンジンは発電機を駆動して発電するとともにバッテリを充電している。走行系および荷役系の各電動モータは、発電機で生成される電力およびバッテリから放電された電力によって駆動される。
特許文献２に示されるものは、走行系を電動モータで駆動し、荷役系をエンジンおよび電動発電機で駆動するようになっている。電動モータはバッテリから放電される電力によって駆動される。バッテリは、エンジンで駆動される電動発電機の余裕電力および電動モータからの回生電力によって充電される。
特許文献１および特許文献２に記載のものは、いずれも低負荷時には、エンジンはバッテリの充電を行なうことになるので、回転数を低下させる必要が少なくなり、燃費および排ガス量を改善することができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２５０２０３号公報
【特許文献２】特開２０００−３１３６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載のものは、走行系を電動モータのみで駆動するので、大きな電動モータが必要になる。
また、エンジンとバッテリとで最大駆動出力を賄うので、バッテリの出力がそれ程大きくできない分エンジンの出力を大きくする必要がある。このため、エンジンもある程度大きくなる。
さらに、特許文献１に記載のものでは、荷役系を駆動する電動モータも大型となる。
このように、特許文献１および特許文献２に記載のものは、走行系および荷役系を駆動する駆動部分が大型化するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑み、走行系および荷役系を駆動する駆動部分をコンパクトにし得る作業車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、エンジン出力軸を有するエンジンと、該エンジン出力軸を一体的に駆動するように取り付けられ、バッテリで駆動される電動モータと、前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、前記エンジン出力軸によって選択的に作業を行う作業駆動部と、前記バッテリを充電する発電機と、前記走行駆動部の回生エネルギを前記発電機へ伝達する走行回生部と、前記作業駆動部の回生エネルギを前記発電機へ伝達する作業回生部と、前記走行回生部および前記作業回生部にそれぞれ備えられ、前記発電機からの動力伝達を抑制する伝達抑制手段と、が備えられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、バッテリで駆動される電動モータがエンジン出力軸を一体的に駆動するように取り付けられているので、エンジン出力軸はエンジンおよび／または電動モータによって駆動されることになる。
エンジン出力軸は走行駆動部および作業駆動部に接続されているので、走行手段を駆動する走行駆動部および作業手段を駆動する作業駆動部はエンジンおよび／または電動モータによって駆動されることとなる。
このように、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジンおよび／または電動モータによって駆動されるので、電動モータはエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよい。
【０００９】
このため、電動モータは走行手段あるいは作業手段を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には電動モータを使い、駆動力が上がるとエンジンによって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジンおよび電動モータで駆動することもできるので、エンジンを燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
そして、走行手段が減速中における回生エネルギは、走行回生部から発電機に伝達され、一方、作業手段が減速中における回生エネルギは、作業回生部から発電機に伝達され、発電機によって電気に変換され、バッテリを充電することができる。
【００１０】
この時、伝達抑制手段が発電機からの動力伝達を抑制するので、走行手段と作業手段との干渉を防止、例えば、走行手段の回生エネルギが発電機を介して作業手段を駆動することを防止できる。
このように、走行手段と作業手段との干渉を防止できるので、発電機が一台でも回生エネルギを回収することができ、その分装置をコンパクトにすることができる。
なお、この場合、走行駆動軸から変速手段に回生エネルギが流れないようにしておくのがエネルギ効率の面からみて好適である。
【００１１】
また、上記発明では、前記エンジン出力軸と前記作業駆動部との間は、断接可能に接続されていることが好適である。
このようにすると、作業手段を駆動しない場合には、エンジン出力軸と作業駆動部との断接を断てば、作業駆動部にはエンジン出力軸からの駆動が伝達されないので、エネルギのロスを防止することができる。
【００１２】
また、上記発明では、前記作業駆動部には、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁が備えられていることが好適である。
このようにすれば、作業手段を駆動しない場合には、切換弁を切り換えて流体のタンクへの戻しを選択すれば、作業手段にはエンジン出力軸からの駆動が伝達されないので、エネルギのロスを防止することができる。
【００１３】
また、本発明にかかる作業車両は、前記走行回生部の前記走行駆動軸との接続は、前記走行回生部側が増速される増速ギアとされていることを特徴とする。
【００１４】
このように、走行回生部の走行駆動軸との接続は、走行回生部側が増速される増速ギアとされているので、走行駆動軸の回転数を増加させて発電機を回転することができる。
これにより、発電の効率を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明にかかる作業車両では、前記伝達抑制手段が、ワンウェイクラッチであることを特徴とする。
【００１６】
このように、伝達抑制手段が、ワンウェイクラッチであるので、走行手段および作業手段からの回生エネルギはそれぞれ発電機へ伝達される。
一方、走行手段および作業手段からの回生エネルギのいずれか一方で回転される発電機の回転は、他方に伝達されないことになるので、走行手段と作業手段との干渉を防止、例えば、走行手段の回生エネルギが発電機を介して作業手段を駆動することを防止できる。
また、両方の回生エネルギが入力された場合、回転数が大きい方の回転数で発電機は自動的に回転されることになるので、その調整のための制御を不要とすることができる。
【００１７】
また、本発明にかかる作業車両では、前記伝達抑制手段のいずれか一方が、断接クラッチであることを特徴とする。
【００１８】
このように、伝達抑制手段のいずれか一方が、断接クラッチであるので、一方の回生エネルギによる発電機の回転数が、他方のそれよりも大きい場合に、断接クラッチを切ることによって、他方の回生エネルギが一方に影響することを防止できる。
回転数の関係が反対の場合には、ワンウェイクラッチが自動的に他方への影響を防止できるので、走行手段と作業手段との干渉を防止、例えば、走行手段の回生エネルギが発電機を介して作業手段を駆動することを防止できる。
【００１９】
また、本発明にかかる作業車両では、前記断接クラッチと前記発電機との間に無断変速機を介装していることを特徴とする。
【００２０】
このように、断接クラッチと発電機との間に無断変速機を介装しているので、無断変速機を調節して一方の回転数を他方の回転数に合わせることができる。
一方と他方との回転数を合わせることができると、発電機は走行手段および作業手段の両方から常に駆動されることになるので、両方から回生エネルギが得られることになり、燃費を向上させることができる。
【００２１】
また、本発明にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、エンジン出力軸を有するエンジンと、該エンジン出力軸を一体的に駆動するように取り付けられ、バッテリで駆動される主電動発電機と、前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、前記エンジン出力軸と断接可能に接続された作業駆動軸を有する作業駆動部と、前記バッテリと接続されるとともに、電動出力軸が前記作業駆動軸とワンウェイクラッチを介して駆動的に接続されている補助電動発電機と、が備えられていることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、バッテリで駆動される電動モータがエンジン出力軸を一体的に駆動するように取り付けられているので、エンジン出力軸はエンジンおよび／または主電動発電機によって駆動されることになる。
エンジン出力軸は走行駆動部および作業駆動部に接続されているので、走行手段を駆動する走行駆動部および作業手段を駆動する作業駆動部はエンジンおよび／または主電動発電機によって駆動されることとなる。
また、補助電動発電機がワンウェイクラッチを介して作業駆動軸を駆動することができるので、作動駆動部は補助電動発電機によってもアシストされることになる。
【００２３】
このように、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジンおよび／または主電動発電機によって駆動されるので、電動モータはエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよい。
このため、主電動発電機は走行手段あるいは作業手段を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には主電動発電機を使い、駆動力が上がるとエンジンによって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジンおよび主電動発電機で駆動することもできるので、エンジンを燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
【００２４】
そして、走行手段が減速中における回生エネルギは、走行駆動部から主電動発電機に伝達され、一方、作業手段が減速中における回生エネルギは、作業駆動部から補助電動発電機に伝達され、電気に変換され、バッテリを充電することができる。
この場合、走行手段の回生エネルギは変速手段で消費されるので、エネルギ消費率の低いものを用いるのが、エネルギ効率の面からみて好適である。
このように、走行手段の回生エネルギと作業手段の回生エネルギとは、別個に回収されるので、両者の干渉を確実に防止、例えば、走行手段の回生エネルギが作業手段を駆動することを防止できる。
【００２５】
また、本発明にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された作業用駆動軸を有する作業駆動部と、該作業駆動部に備えられ、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁と、前記作業用駆動軸に接続され、バッテリによって駆動される第一の電動発電機と、前記作業駆動部の回生エネルギを第二のワンウェイクラッチを介して前記エンジン出力軸ギアへ伝達する作業回生部と、前記走行駆動軸とギア連結され、前記バッテリで駆動される第二の電動発電機と、が備えられていることを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、第一の電動発電機が作動すると、作業駆動軸およびエンジン出力軸ギアを介してエンジン出力軸が駆動される。これにエンジンの駆動力が加わって変速手段を介して走行駆動軸が駆動される。さらに、走行駆動軸は第二の電動発電機によっても駆動される。
したがって、走行手段はエンジン、第一の電動発電機および第二の電動発電機によって駆動されることになる。
一方、作業駆動軸は、エンジン出力軸ギアを介してエンジンで駆動され、かつ、第一の電動発電機でも駆動されることになる。
【００２７】
このように、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジン、第一の電動発電機（および第二の電動発電機）によって駆動されるので、各電動発電機はエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよい。
このため、各電動発電機は走行手段あるいは作業手段を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には電動発電機を使い、駆動力が上がるとエンジンによって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジンおよび電動発電機で駆動することもできるので、エンジンを燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
【００２８】
そして、走行手段が減速中における回生エネルギは、走行駆動軸から第二の電動発電機に伝達され、第二の電動発電機によって電気に変換され、バッテリを充電することができる。
なお、この場合、走行駆動軸から変速手段に回生エネルギが流れないようにしておくのがエネルギ効率の面からみて好適である。
また、作業手段が減速中における回生エネルギは、第二のワンウェイクラッチ、エンジン出力軸ギアおよび作業駆動軸を介して第一の電動発電機に伝達され、第一の電動発電機によって電気に変換され、バッテリを充電することができる。
このように、走行手段の回生エネルギと作業手段の回生エネルギとは、別個に回収されるので、両者の干渉を確実に防止、例えば、走行手段の回生エネルギが発電機を介して作業手段を駆動することを防止できる。
【００２９】
また、本発明にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、前記第一のワンウェイクラッチと反対側に延在する前記エンジン出力軸と断接可能に接続された作業駆動軸を有する作業駆動部と、該作業駆動軸に第二のワンウェイクラッチを介してギア連結され、バッテリによって駆動される第一の電動発電機と、前記走行駆動軸とギア連結され、前記バッテリで駆動される第二の電動発電機と、が備えられていることを特徴とする。
【００３０】
本発明によれば、エンジンの駆動力が第一のワンウェイクラッチおよび変速手段を介して走行駆動軸に伝達され、さらに第二の電動発電機の駆動力が走行駆動軸に伝達される。
さらに、エンジン出力軸と作業出力軸とを接続すると、第一の電動発電機の駆動力がエンジン出力軸に伝達されるので、走行手段はエンジン、第一の電動発電機および第二の電動発電機によって駆動されることになる。
一方、作業駆動軸は、エンジン出力軸と接続されてエンジンで駆動され、かつ、第一の電動発電機でも駆動されることになる。
【００３１】
このように、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジン、第一の電動発電機（および第二の電動発電機）によって駆動されるので、各電動発電機はエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよい。
このため、各電動発電機は走行手段あるいは作業手段を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には電動モータを使い、駆動力が上がるとエンジンによって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジンおよび電動モータで駆動することもできるので、エンジンを燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
【００３２】
そして、走行手段が減速中における回生エネルギは、走行駆動軸から第二の電動発電機に伝達され、第二の電動発電機によって電気に変換され、バッテリを充電することができる。
なお、この場合、走行駆動軸から変速手段に回生エネルギが流れないようにしておくのがエネルギ効率の面からみて好適である。
また、作業手段が減速中における回生エネルギは、作業駆動軸および第二のワンウェイクラッチを介して第一の電動発電機に伝達され、第一の電動発電機によって電気に変換され、バッテリを充電することができる。
このように、走行手段の回生エネルギと作業手段の回生エネルギとは、別個に回収されるので、両者の干渉を確実に防止、例えば、走行手段の回生エネルギが発電機を介して作業手段を駆動することを防止できる。
【００３３】
また、本発明にかかる作業車両では、前記バッテリは、前記第一の電動発電機および前記第二の電動発電機に対してそれぞれ別個に備えられていることを特徴とする。
【００３４】
このように、バッテリは、第一の電動発電機および第二の電動発電機に対してそれぞれ別個に備えられているので、それぞれに最適な容量のバッテリとすることができる。
【００３５】
また、本発明にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された作業用駆動軸を有する作業駆動部と、該作業駆動部に備えられ、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁と、前記作業用駆動軸に接続され、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、前記作業駆動部の回生エネルギを第二のワンウェイクラッチを介して前記エンジン出力軸ギアへ伝達する作業回生部と、が備えられていることを特徴とする。
【００３６】
本発明によれば、補助電動発電機が作動すると、作業駆動軸およびエンジン出力軸ギアを介してエンジン出力軸が駆動される。これにエンジンの駆動力が加わって流体変速手段を介して走行駆動軸が駆動される。
したがって、走行手段はエンジンおよび補助電動発電機によって駆動されることになる。
一方、作業駆動軸は、エンジン出力軸ギアを介してエンジンで駆動され、かつ、補助電動発電機でも駆動されることになる。
【００３７】
このように、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジンおよび補助電動発電機によって駆動されるので、補助電動発電機はエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよい。
このため、補助電動発電機は走行手段あるいは作業手段を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には補助電動発電機を使い、駆動力が上がるとエンジンによって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジンおよび補助電動発電機で駆動することもできるので、エンジンを燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
【００３８】
そして、走行手段が減速中における回生エネルギは、走行駆動軸から流体変速手段に伝達される。流体変速手段では、流体の状態が逆変換されエンジン出力軸を逆方向に回転させる。このエンジン出力軸の回転がエンジン出力軸ギアとギア連結された作業用駆動軸に伝達され補助電動発電機を駆動して電気に変換され、バッテリを充電することができる。
また、作業手段が減速中における回生エネルギは、第二のワンウェイクラッチ、エンジン出力軸ギアおよび作業駆動軸を介して補助電動発電機に伝達され、第一の電動発電機によって電気に変換され、バッテリを充電することができる。
このとき、エンジン出力軸の逆回転は、第一のワンウェイクラッチによってエンジンへ伝達されることはない。
このように、エネルギの伝達が可逆となる流体変速手段を用いているので、エネルギ回生の機構を簡素化できる。また、機械式の変速手段に比較して部品数を減らすことができるので、ロスが少なくなる分、効率が向上する。
さらに、構造の簡素化により全体の重量が軽量化されるので、燃費を向上させることができる。
【００３９】
また、本発明にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、前記流体変速手段の流体流路に作業用切換弁を介して接続された前記作業手段を駆動する作業駆動部と、前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された駆動軸を有し、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、前記作業駆動部の回生エネルギを第二のワンウェイクラッチを介して前記エンジン出力軸ギアへ伝達する作業回生部と、が備えられていることを特徴とする。
【００４０】
本発明によれば、補助電動発電機が作動すると、駆動軸およびエンジン出力軸ギアを介してエンジン出力軸が駆動される。これにエンジンの駆動力が加わって流体変速手段を介して走行駆動軸が駆動される。
したがって、走行手段はエンジンおよび補助電動発電機によって駆動されることになる。
一方、作業駆動手段は、作業用切換弁を切り換えて流体変速手段の流路に接続されることによって作動される。言い換えると、作業手段は、走行手段と同じ駆動源、すなわち、エンジンおよび補助電動発電機で駆動されることになる。
したがって、作業駆動部が格段に簡素化され、一層軽量化をはかることができる。
【００４１】
このように、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジンおよび補助電動発電機によって駆動されるので、補助電動発電機はエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよい。
このため、補助電動発電機は走行手段あるいは作業手段を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には補助電動発電機を使い、駆動力が上がるとエンジンによって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジンおよび補助電動発電機で駆動することもできるので、エンジンを燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
【００４２】
そして、走行手段が減速中における回生エネルギは、走行駆動軸から流体変速手段に伝達される。流体変速手段では、流体の状態が逆変換されエンジン出力軸を逆方向に回転させる。このエンジン出力軸の回転がエンジン出力軸ギアとギア連結された作業用駆動軸に伝達され補助電動発電機を駆動して電気に変換され、バッテリを充電することができる。
また、作業手段が減速中における回生エネルギは、第二のワンウェイクラッチ、エンジン出力軸ギアおよび作業駆動軸を介して補助電動発電機に伝達され、補助電動発電機によって電気に変換され、バッテリを充電することができる。
このとき、エンジン出力軸の逆回転は、第一のワンウェイクラッチによってエンジンへ伝達されることはない。
このように、エネルギの伝達が可逆となる流体変速手段を用いているので、エネルギ回生の機構を簡素化できる。また、機械式の変速手段に比較して部品数を減らすことができるので、ロスが少なくなる分、効率が向上する。
さらに、構造の簡素化により全体の重量が軽量化されるので、燃費を向上させることができる。
【００４３】
また、本発明にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記流体変速手段の流体流路に作業用切換弁を介して接続された前記作業手段を駆動する作業駆動部と、
前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された駆動軸を有し、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、
前記作業駆動部の回生エネルギを選択的に前記流体変速手段に供給して前記走行駆動軸を駆動する作業回生部と、
前記走行駆動軸に介装された走行断接クラッチと、
該走行断接クラッチの上流側で前記走行駆動軸とギア連結された回生用電動発電機と、
が備えられていることを特徴とする
【００４４】
本発明によれば、補助電動発電機が作動すると、駆動軸およびエンジン出力軸ギアを介してエンジン出力軸が駆動される。これにエンジンの駆動力が加わって流体変速手段を介して走行駆動軸が駆動される。
したがって、走行手段はエンジンおよび補助電動発電機によって駆動されることになる。
一方、作業駆動手段は、作業用切換弁を切り換えて流体変速手段の流路に接続されることによって作動される。言い換えると、作業手段は、走行手段と同じ駆動源、すなわち、エンジンおよび補助電動発電機で駆動されることになる。
したがって、作業駆動部が格段に簡素化され、一層軽量化をはかることができる。
【００４５】
このように、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジンおよび補助電動発電機によって駆動されるので、補助電動発電機はエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよい。
このため、補助電動発電機は走行手段あるいは作業手段を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には補助電動発電機を使い、駆動力が上がるとエンジンによって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジンおよび補助電動発電機で駆動することもできるので、エンジンを燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
【００４６】
そして、走行手段が減速中における回生エネルギは、走行駆動軸からそれとギア連結された回生用電動発電機に伝達され、回生用電動発電機を駆動して電気に変換され、回収される。
また、作業手段が減速中における回生エネルギは、流体変速手段に供給される。このとき、流体変換装置の通常のエネルギ伝達をさせなくすると、走行駆動軸は作業手段からの回生エネルギによって駆動されることになる。この走行駆動軸の回転が、ギア連結された回生用電動発電機に伝達され、電気エネルギに変換され回収される。
このように、作業手段からの回生エネルギの回収に流体変速装置を活用しているので、作業回生部の構造が簡素化できる。
【００４７】
また、本発明にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、エンジン出力軸を有するエンジンと、前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、前記走行駆動軸に固定された走行駆動軸ギアとギア連結された作業用駆動軸を有する作業駆動部と、該作業駆動部に備えられ、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁と、前記作業用駆動軸に接続され、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、前記作業駆動部の回生エネルギを作業ワンウェイクラッチを介して前記走行駆動軸ギアへ伝達する作業回生部と、が備えられていることを特徴とする。
【００４８】
本発明によれば、エンジンが作動すると、流体変速手段を介して走行駆動軸が駆動される。そして、補助電動発電機が作動すると、作業駆動軸および走行駆動軸ギアを介して走行駆動軸軸が駆動される。したがって、走行手段はエンジンおよび補助電動発電機によって駆動されることになる。
一方、作業駆動軸は、走行駆動軸ギアを介してエンジンで駆動され、かつ、補助電動発電機でも駆動されることになる。
このように、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジンおよび補助電動発電機によって駆動されるので、補助電動発電機はエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよい。
このため、補助電動発電機は走行手段あるいは作業手段を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には補助電動発電機を使い、駆動力が上がるとエンジンによって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジンおよび補助電動発電機で駆動することもできるので、エンジンを燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
【００４９】
そして、走行手段が減速中における回生エネルギは、走行駆動軸から走行駆動軸ギアとギア連結された作業用駆動軸に伝達され補助電動発電機を駆動して電気に変換され、バッテリを充電することができる。
また、作業手段が減速中における回生エネルギは、作業ワンウェイクラッチ、走行駆動軸ギアおよび作業駆動軸を介して補助電動発電機に伝達され、補助電動発電機によって電気に変換され、バッテリを充電することができる。
このとき、走行駆動軸の逆回転は、流体変速手段のエネルギ変換を停止させておくことによってエンジンへ伝達されるのを阻止できる。
このため、回生エネルギがエンジンへ伝達されるのを阻止するのに振動に対して感度の高いワンウェイクラッチを用いる必要がなくなるので、装置全体の安全度を向上させることができる。
また、流体変速手段は機械式の変速手段に比較して部品数を減らすことができるので、ロスが少なくなる分、効率が向上する。
さらに、構造の簡素化により全体の重量が軽量化されるので、燃費を向上させることができる。
【００５０】
また、上記発明では、前記流体変速手段は、斜板式油圧ポンプと油圧モータとの組み合わせで構成されていることが好適である。
このようにすると、変換効率のよい流体変速手段を構成することができるので、走行時および作業時の効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００５１】
本発明によれば、走行手段および作業手段は、それぞれ所要動力に応じてエンジンおよび／または電動モータあるいは電動発電機によって駆動されるので、電動モータおよび電動発電機はエンジンと合わせて最大駆動出力を形成するバッテリの出力に見合う出力を有していればよく、構造をコンパクトにすることができる。
また、エンジンを効率よく駆動させ、かつ走行手段および作業手段から回生エネルギを得ることができるので、燃費を向上させることができ、エンジン自体をコンパクトにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。
ここでは、本発明をフォークリフト（作業車両）に適用した実施形態について説明しているが、作業車両としては、フォークリフトに限定されることはなく、例えば、コンテナ搬送車両等の荷役車両あるいはブルドーザ、油圧ショベルカー等の土木車両等、走行して作業を行うものであれば本発明を適用できる。
【００５３】
［第一実施形態］
本発明の第一実施形態について、図１を用いて説明する。
図１は、フォークリフト（作業車両）１の駆動部分を示すブロック図である。
フォークリフト１には、走行を行なう車輪（走行手段）３と、車輪３を回転駆動する車輪駆動部（走行駆動部）５と、荷役作業を行う図示しないフォーク（作業手段）と、フォークを駆動するフォーク駆動部（作業駆動部）７と、エンジン９と、電動モータ（電動モータ）１１と、バッテリ１３と、発電機１５と、車輪駆動部５の回生エネルギを伝達する走行回生部１７と、フォーク駆動部７の回生エネルギを伝達する作業回生部１９と、が備えられている。
【００５４】
エンジン９は、例えば、ディーゼルエンジンあるいはガソリンエンジン等の内燃機関であり、その出力を伝達するエンジン出力軸２１を備えている。
電動モータ１１は、内側に中空の出力軸を備えている。電動モータ１１は、この出力軸がエンジン出力軸２１を覆うように配置され、エンジン出力軸１１にスプライン（またはキー）によって一体的に回転するように取り付けられている。
車輪駆動部５には、トルクコンバータ２３と、トランスミッション２５と、走行駆動軸２７と、差動ギア２９と、フロントアクスル３１とが備えられている。
トルクコンバータ２３は、流体を用いた変速機であり、エンジン出力軸２１からの回転を変速するとともに駆動力（トルク）を増幅する機能を奏する。
【００５５】
トランスミッション２３は前後進クラッチを内蔵した機械式の変速機であり、前後進クラッチをニュートラルにすると駆動力を伝達しないように構成されている。
差動ギア２９はトランスミッション２３から走行駆動軸２７を介して伝達された駆動力をフロントアクスル３１に伝達するもので、フォークリフト１が曲がるとき左右の車輪３を異なる速度で、円滑に回転させる機能を奏する。
なお、フロントアクスル３１には、車輪３を停止させるブレーキが備えられている。
【００５６】
フォーク駆動部７には、フォークを駆動する、例えば油圧シリンダ等の油圧アクチュエータへ作動油を供給する固定容量式の油圧ポンプモータ３３と、油圧アクチュエータからの作動油で駆動される油圧モータ３５と、油圧ポンプ３３を作動する作業駆動軸３７とが備えられている。
作業駆動軸３７は、クラッチ３９によってエンジン出力軸２１と断接可能に接続されている。
【００５７】
発電機１５は、交流電力を生成する機能を奏するものであり、インバータ４１を介してバッテリ１３と接続されている。インバータ４１は、直流交流変換機能と交流周波数の変換機能とを有している。
発電機１５で生成した交流電力は、インバータ４１によって直流に変換され、バッテリ１３に蓄電される。
電動モータ１１は、インバータ４１を介してバッテリ１３と接続されている。バッテリ１３からの直流電気がインバータ４１によって調整された周波数の交流電気に変換され、電動モータ１１に供給されると、電動モータ１１は回転駆動力を発生する。
【００５８】
走行回生部１７には、増速ギア４３と、走行回生軸４５と、走行用ワンウェイクラッチ（伝達抑制手段）４７とが備えられている。
増速ギア４３は、走行駆動軸２７と走行回生軸４５とを連結し、走行駆動軸２７の回転数を増加して走行回生軸４５に伝達するものである。
走行回生軸４５は、発電機１５の入力軸を構成している。
走行用ワンウェイクラッチ４７は、走行回転軸４５に設置され、増速ギア４３の一方向の回転は発電機１５側に伝え、他方向の回転は伝えない。また、発電機１５の一方向の回転は増速ギア４３へ伝えないが他方向の回転は伝える。
【００５９】
作業回生部１９には、作業回生軸４９と、作業用ワンウェイクラッチ（伝達抑制手段）５１とが備えられている。
作業回生軸４９は、油圧モータ３５と発電機１５とを連結し、発電機１５の入力軸を構成している。
作業用ワンウェイクラッチ５１は、作業回転軸４９に設置され、油圧モータ３５の一方向の回転は発電機１５側に伝え、他方向の回転は伝えない。また、発電機１５の一方向の回転は油圧モータへ伝えないが他方向の回転は伝える。
【００６０】
以上説明した本実施形態にかかるフォークリフト１の動作について説明する。
フォークリフト１の荷役作業は、例えば、フォークを下げた状態で荷物のところまで走行し、フォークを荷物の下に差し込み停止する。
次いで、フォークを上げ（リフト上げ）、荷物を持上げる。
この状態で、走行を開始し、荷物を目的の場所に搬送する。
目的の場所に到ると、停止し、フォークを下げ（リフト下げ）、荷物を載置する。
そして、フォークリフト１を移動させ、フォークを荷物の下から抜き出し、次の作業へ向かう。
【００６１】
フォークリフト１の荷役作業では、車輪３は始動、加速、定速走行、減速および停止を繰り返し、フォークは停止、リフト上げおよびリフト下げを繰り返すことになる。
フォークリフト１の荷役作業は、これらの動作が組み合わさって行われる。
以下、この動作の一例を説明する。
【００６２】
車輪３の走行（始動、加速、定速、減速、停止）時で、作業を行わない場合には、クラッチ３９を断ち、エンジン出力軸２１と作業駆動軸３７との接続を断つ。
エンジン９および／または電動モータ１１を駆動すると、エンジン出力軸２１はこれらによって回転駆動される。
エンジン出力軸２１の回転駆動は、トルクコンバータ２３によってトルクが増幅され、トランスミッション２５で変速され、走行駆動軸２７に伝達される。
走行駆動軸２７に伝達された回転駆動力は、差動ギア２９およびフロントアクスル３１を経由して車輪３に伝達され、車輪が回転し、これによりフォークリフト１が走行する。
このように、クラッチ３９を断つと、フォーク駆動部７にはエンジン出力軸２１からの駆動が伝達されないので、エネルギのロスを防止することができる。
【００６３】
同時に荷役作業のリフト上げを行う場合には、クラッチ３９を接続する。これにより、作業駆動軸３７はエンジン出力軸２１に接続されるので、油圧ポンプ３３はエンジン９および／または電動モータ１１によって駆動され、図示しない油圧アクチュエータに作動油を供給し、リフト上げが行われる。
エンジン９および／または電動モータ１１は、走行および荷役作業にかかる負荷に応じて駆動力を分担することになる。
【００６４】
このように、走行および荷役作業は、それぞれ所要動力に応じてエンジン９および／または電動モータ１１によって駆動されるので、電動モータ１１はエンジン９と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ１３の出力に見合う出力を有していればよい。
このため、電動モータ１１は車輪３あるいは油圧ポンプ３３を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には電動モータ１１を使い、駆動力が上がるとエンジン９によって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジン９および電動モータ１１で駆動することもできるので、エンジン９を燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン９自体をコンパクトにすることができる。
【００６５】
次に、車輪３にブレーキをかけて（制動して）いる時の、車輪駆動部５のエネルギ回生動作について説明する。
トランスミッション２５の前後進クラッチをニュートラルにし、走行駆動軸２７によってエンジン出力軸２１が駆動されないようにする。また、インバータ４１をサーボオンし、発電機１５が作動できるようにする。
差動ギア２９からの動力は走行駆動軸２７を経由し、増速ギア４３で回転数が増加され走行回生軸４５に伝達される。
走行回生軸４５に伝達された動力は、走行用ワンウェイクラッチ４７を介して発電機１５を駆動する。
【００６６】
発電機１５は、回転によって交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ４１で直流電気に変換され、バッテリ１３に充電される。
なお、走行中には、インバータ４１をサーボオフして、発電機１５が作動しないようにし、走行回生部１７での消費動力を最小とし、ほとんどの駆動力が差動ギア２９へ行くようにしている。
なお、必要に応じて、車輪駆動部５の回生エネルギをエンジン出力軸２１に導入し、電動モータ１１によって発電し、インバータ４１を経由してバッテリ１３を充電するようにしてもよい。
【００６７】
次に、フォーク駆動部７のエネルギ回生動作について説明する。
リフト下げする場合には、作動油が油圧モータ３５を回転駆動する。油圧モータ３５の回転によって作業回生軸４９が回転し、作業用ワンウェイクラッチ５１を介して発電機１５を駆動する。
この時、作業回生軸４９は、走行回生軸４５と連動し、同方向に回転するようにされている。
発電機１５は、回転によって交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ４１で直流電気に変換され、バッテリ１３に充電される。
【００６８】
なお、発電機１５は、走行回生軸４５および作業回生軸４９の内、回転数の高い方によって自動的に駆動されるので、その調整のための制御を不要とすることができる。
増速ギア４３の回転数が油圧モータ３５の回転数よりも小さい、すなわち、差動ギア２９が停止または低回転の場合には、発電機１５は、作業回生軸４９によって駆動される。
この時、発電機１５の回転が走行回生軸４５に伝達されるが、走行用ワンウェイクラッチ４７が、増速ギア４３への伝達を阻止する。
このため、発電機１５の回転が、車輪駆動部５に伝達されないので、走行状態への干渉を防止することができる。
【００６９】
一方、増速ギア４３の回転数が油圧モータ３５の回転数よりも大きい、すなわち、差動ギア２９が高回転の場合には、発電機１５は、走行回生軸４５によって駆動される。
この時、発電機１５の回転が作業回生軸４９に伝達されるが、作業用ワンウェイクラッチ５１が、油圧モータ４５への伝達を阻止する。
このため、発電機１５の回転が、作業駆動部５に伝達されないので、荷役状態への干渉を防止することができる。
このように、車輪駆動部５とフォーク駆動部７との干渉を防止できるので、発電機１５が一台でも回生エネルギを回収することができ、その分装置をコンパクトにすることができる。
【００７０】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図２を用いて説明する。
本実施形態では、第一実施形態と基本的構成は同様であり、フォーク駆動部７および走行回生部１７の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、この相違点について説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図２は、フォークリフト１の駆動部分を示すブロック図である。
【００７１】
本実施形態では、油圧ポンプ３３は、エンジン出力軸２１に直結され、エンジン駆動軸２１によって常時作動されるように構成されている。
油圧ポンプ３３の作動油送り経路に切換弁５３が備えられている。切換弁５３は、作動油タンク５５と接続されるポートＡと、油圧アクチュエータに接続されるポートＢとを切り替えるように構成されている。
走行回生部１７には、第一実施形態の走行用ワンウェイクラッチ４７の代わりに走行回生クラッチ（断接クラッチ）５７が備えられている。
【００７２】
このように構成された本実施形態にかかるフォークリフト１の動作について説明する。
基本的な動作については、第一実施形態と同様であるので重複した説明を省略し、フォーク駆動部７および走行回生部１７の動作について説明する。
エンジン９および／または電動モータ１１が駆動され、エンジン出力軸２１が回転している場合には、油圧ポンプ３３は常にエンジン出力軸２１によって駆動され、作動油を供給している。
【００７３】
荷役作業を行わない場合、切換弁５３をポートＡに切り替える。このようにすると、油圧ポンプ３３から供給される作動油は、作動油タンク５５に戻される。
このため、油圧ポンプ３３には負荷がほとんど掛からないので、エンジン出力軸２１のエネルギロスは最小限に留めることができる。
一方、荷役作業を行う場合には、切換弁５３をポートＢに切り替え、油圧アクチュエータに作動油を供給する。
【００７４】
車輪駆動部５のエネルギを回生する場合は、走行回生クラッチ５７を接続して走行駆動軸２７から増速ギア４３および走行回生軸４５を介して発電機１５を駆動して行う。
回生しない場合には、走行回生クラッチ５７を切断すればよい。こうすると、走行中に走行回生部１７から発電機１５に駆動力が供給されないので、走行駆動力のロスがその分低減できるし、油圧モータ３５への干渉を確実に防止できる。
【００７５】
また、走行回生クラッチ５７は、走行回生部１７および作業回生部１９が作動している状態で、増速ギア４３の回転数と油圧モータ３５の回転数とを計測し、その結果増速ギア４３の回転数が大きい場合には、走行回生クラッチ５７を接続し、走行回生軸４５で発電機１５を駆動する。
増速ギア４３の回転数が小さい場合には、走行回生クラッチ５７を切断し、走行回生軸４５で発電機１５を駆動しないようにし、作業回生軸４９によって発電機１５を駆動するように制御される。
【００７６】
このように、本実施形態では、走行回生クラッチ５７を断接することによって、車輪駆動部５とフォーク駆動部７との干渉を防止できるので、発電機１５が一台でも回生エネルギを回収することができ、その分装置をコンパクトにすることができる。
なお、本実施形態では、走行回生部１７に走行回生クラッチ５７、作業回生部１９に作業用ワンウェイクラッチ５１を備えるようにしているが、反対に、作業回生部１９に断接クラッチを、走行回生部１７にワンウェイクラッチを設けるようにしてもよい。
また、必要に応じて、車輪駆動部５の回生エネルギをエンジン出力軸２１に導入し、電動モータ１１によって発電し、インバータ４１を経由してバッテリ１３を充電するようにしてもよい。
【００７７】
［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について、図３を用いて説明する。
本実施形態では、第一実施形態と基本的構成は同様であり、走行回生部１７の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、この相違点について説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図３は、フォークリフト１の駆動部分を示すブロック図である。
【００７８】
本実施形態の走行回生部１７では、第一実施形態の走行用ワンウェイクラッチ４７の代わりに走行回生クラッチ５７および無断変速機５９が備えられている。
このように構成された本実施形態にかかるフォークリフト１では、走行回生クラッチ５７の作用効果は第二実施形態と同様であるので、重複した説明を省略する。
車輪駆動部５およびフォーク駆動部７の両方からエネルギを回生する場合、無断変速機５９を制御して走行回生軸４５の回転数を作業回生軸４９の回転数に合わせることができる。
走行回生軸４５の回転数と作業回生軸４９の回転数とを合わせることができると、発電機１５は走行回生軸４５および作業回生軸４９の両方から常に駆動されることになるので、両方から回生エネルギが得られることになり、燃費を向上させることができる。
【００７９】
また、車輪駆動部５からエネルギを回生する場合、例えば、無断変速機５９によって走行回生軸４５の回転数を増加させることができ、回生効率を向上させることができる。
なお、本実施形態では、走行回生部１７に走行回生クラッチ５７および無断変速機５９を、作業回生部１９に作業用ワンウェイクラッチ５１を備えるようにしているが、反対に、作業回生部１９に断接クラッチおよび無断変速機を、走行回生部１７にワンウェイクラッチを設けるようにしてもよい。
また、必要に応じて、車輪駆動部５の回生エネルギをエンジン出力軸２１に導入し、電動モータ１１によって発電し、インバータ４１を経由してバッテリ１３を充電するようにしてもよい。
【００８０】
［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態について、図４を用いて説明する。
本実施形態では、第一実施形態と基本的構成は同様であり、車輪駆動部５の構成、フォーク駆動部７の構成および回生手段の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、この相違点について説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図４は、フォークリフト１の駆動部分を示すブロック図である。
【００８１】
車輪駆動部５では、トルクコンバータ２３が用いられていない。このため、トルクコンバータ２３でのトルク増倍機能が無くなるので、電動発電機（主電動発電機）１２は、第一実施形態の電動モータ１１に比較して高トルクタイプを用いるのが望ましい。
その反面、エネルギロスの大きなトルクコンバータ２３を用いていないので、差動ギア２９からの回転がトランスミッション２５を介してエンジン出力軸２１、すなわち、電動発電機１２に効率よく回生することができる。
このため、電動発電機１２をそのまま車輪駆動部５のエネルギの回生に用いることとして、第一実施形態における走行回生部１７を省略している。
【００８２】
フォーク駆動部７には、油圧ポンプモータ３３と、油圧ポンプ３３を作動する作業駆動軸３７と、クラッチ３９と、切換弁５３と、作業補助駆動部６１と、が備えられている。
油圧ポンプ３３は、フォーク降下時、切換弁５３のポートＢから作動油を受け、作動油供給時と反対方向に回転するように構成されている。
作業補助駆動部６１には、作業補助電動発電機（補助電動発電機）６３と、作業補助ワンウェイクラッチ（ワンウェイクラッチ）６５と、作業補助軸（電動出力軸）６７と、作業補助ギア６９と、作業駆動軸ギア７１とが備えられている。
【００８３】
作業駆動軸ギア７１は、作業駆動軸３７の油圧ポンプ３３とクラッチ３９との間に取り付けられている。作業補助軸６７は作業補助電動発電機６３の出力軸であり、端部に作業駆動軸ギア７１と噛合う作業補助ギア６９が取り付けられている。
作業補助ワンウェイクラッチ６５は、作業補助電動発電機６３の駆動を作業補助ギア６９に伝達し、作業補助ギア６９を油圧ポンプ３３が駆動する方向に回転し、一方、作業補助ギア６９が前記と反対方向に回転する、すなわち、油圧ポンプ３３が反対方向に回転する場合は、その駆動を作業補助電動発電機６３に伝達する機能を奏する。
作業補助電動発電機６３は、インバータ７３を介してバッテリ１３と接続されている。
【００８４】
以上説明した本実施形態にかかるフォークリフト１の動作について説明する。
車輪３の走行（始動、加速、定速、減速、停止）時で、荷役作業を行わない場合には、クラッチ３９を断ち、エンジン出力軸２１と作業駆動軸３７との接続を断つ。
エンジン９および／または電動発電機１２を駆動すると、エンジン出力軸２１はこれらによって回転駆動される。
エンジン出力軸２１の回転駆動は、トランスミッション２５で変速され、走行駆動軸２７に伝達される。
走行駆動軸２７に伝達された回転駆動力は、差動ギア２９およびフロントアクスル３１を経由して車輪３に伝達され、車輪が回転し、これによりフォークリフト１が走行する。
このように、クラッチ３９を断つと、フォーク駆動部７にはエンジン出力軸２１からの駆動が伝達されないので、エネルギのロスを防止することができる。
【００８５】
同時に荷役作業の低動力で行えるリフト上げを行う場合には、作業補助電動発電機６３を駆動して、作業補助軸６７、作業補助ギア６９および作業駆動軸ギア７１を介して作業補助軸３７を駆動する。これにより、油圧ポンプ３３は駆動され、切換弁５３をＢポートにすれば、図示しない油圧アクチュエータに作動油を供給し、リフト上げが行われる。
リフト上げに高動力が必要な場合には、クラッチ３９を接続する。これにより、作業駆動軸３７はエンジン出力軸２１に接続されるので、油圧ポンプ３３はエンジン９および／または電動発電機１２並びに作業補助電動発電機６３によって駆動され、図示しない油圧アクチュエータに作動油を供給し、リフト上げが行われる。
【００８６】
この場合、切換弁５３をＡポートにすると、油圧ポンプ３３からの作動油は作動油タンク５７に戻されるので、油圧ポンプ３３の負荷は小さくなり、車輪駆動部５に最大の駆動力を供給することができる。
エンジン９および／または電動発電機１２並びに作業補助電動発電機６３は、走行および荷役作業にかかる負荷に応じて駆動力を分担することになる。
このように、走行および荷役作業は、それぞれ所要動力に応じてエンジン９および／または電動発電機１２並びに作業補助電動発電機６３によって駆動されるので、電動発電機１２および作業補助電動発電機６３はエンジン９と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ１３の出力に見合う出力を有していればよい。
【００８７】
このため、電動発電機１２は車輪３あるいは油圧ポンプ３３を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には電動発電機１２を使い、駆動力が上がるとエンジン９によって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジン９および電動発電機１２で駆動することもできるので、エンジン９を燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン９自体をコンパクトにすることができる。
【００８８】
次に、車輪３にブレーキをかけて（制動して）いる時の、車輪駆動部５のエネルギ回生動作について説明する。
差動ギア２９からの動力は走行駆動軸２７からトランスミッション２５に伝達され、エンジン出力軸２１を回転させる。エンジン出力軸２１に係合している出力軸が回転するので、電動発電機１２は発電し、インバータ４１を介してバッテリ１３を充電する。
【００８９】
次に、フォーク駆動部７のエネルギ回生動作について説明する。クラッチ３９の接続を断った状態で、切換弁５３はＢポートとされている。
この状態でリフト下げする場合には、作動油が油圧ポンプ３３に逆流し、それを反対方向に回転駆動する。この逆回転が、作業駆動軸３７、作業駆動軸ギア７１および作業補助軸ギア６９を経由し、作業補助ワンウェイクラッチ６５を介して作業補助電動発電機６３を駆動する。
作業補助電動発電機６３は、回転によって交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ７３で直流電気に変換され、バッテリ１３に充電される。
【００９０】
このように、車輪駆動部５の回生エネルギとフォーク駆動部７の回生エネルギとは、別個に回収されるので、両者の干渉を確実に防止することができる。
【００９１】
本実施形態では、フォーク駆動部７のエネルギを回生するのに、作業補助電動発電機６３を用いて電気に変換するようにしているが、例えば、図５に示すように作動油の状態で回生するようにしてもよい。
図５に示されるものは、油圧ポンプ３３からの作動油供給経路に逆止弁７５、アキュムレータ７７および開閉弁７９を備え、リフト下げで油圧ポンプ３３に戻る作動油をアキュムレータ７７に導き、油圧の形で保存するものである。
このように、油圧の形で回生すれば、電気に変換する場合の変換ロスがなくなるので、エネルギ効率がよい。
【００９２】
［第五実施形態］
次に、本発明の第五実施形態について、図６および図７を用いて説明する。
本実施形態では、第一実施形態と類似した構成でありので、本実施形態においては、これと相違する点について説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図６および図７は、フォークリフト１の駆動部分を示すブロック図である。
【００９３】
本実施形態では、エンジン出力軸２１と作業駆動軸３７とは、間隔を空けて略平行に設けられている。
エンジン出力軸２１には、エンジン９側にエンジン出力軸ワンウェイクラッチ（第一のワンウェイクラッチ）８１が設けられている。エンジン出力軸２１には、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１とトルクコンバータ２３との間にエンジン出力軸ギア８３が固定して取り付けられている。
【００９４】
フォーク駆動部７には、油圧ポンプ３３と、作業駆動軸３７と、切換弁５３とが備えられている。
作業駆動軸３７には、エンジン出力軸ギア８３と噛合う作業駆動軸ギア８５が固定して取り付けられている。
作業駆動軸３７の油圧ポンプ３３に対して反対側には、作業アシスト電動発電機（第一の電動発電機）８７が係合されている。
作業アシスト電動発電機８７は、インバータ８９を介してバッテリ９１に接続されている。
【００９５】
増速ギア４３の被動側ギアには、走行アシスト電動発電機（第二の電動発電機）９３が係合されている。走行アシスト電動発電機９３は、走行駆動軸２７と増速ギア４３によってギア連結されている。
走行アシスト電動発電機９３は、インバータ９５を介してバッテリ９１に接続されている。
走行アシスト電動発電機９３は、増速ギア４３を介して走行駆動軸２７を駆動し、あるいは、走行駆動軸２７から増速ギアを介して回転され発電するように構成されている。
【００９６】
油圧モータ３５の回転軸には油圧モータワンウェイクラッチ（第二のワンウェイクラッチ）９７を介して油圧モータ出力軸ギア９９が固定して取り付けられている。
油圧モータ出力軸ギア９９は、エンジン出力軸ギア８３と噛合っている。
油圧モータワンウェイクラッチ９７および油圧モータ出力軸ギア９９は作業回生部１９を構成している。
【００９７】
以上説明した本実施形態にかかるフォークリフト１の動作について説明する。
フォークリフト１の荷役作業は、例えば、フォークを下げた状態で荷物のところまで走行し、フォークを荷物の下に差し込み停止する。
次いで、フォークを上げ（リフト上げ）、荷物を持上げる。
この状態で、走行を開始し、荷物を目的の場所に搬送する。
目的の場所に到ると、停止し、フォークを下げ（リフト下げ）、荷物を載置する。
そして、フォークリフト１を移動させ、フォーク７を荷物の下から抜き出し、次の作業へ向かう。
【００９８】
フォークリフト１の荷役作業では、車輪３は始動、加速、定速走行、減速および停止を繰り返し、フォークは停止、リフト上げおよびリフト下げを繰り返すことになる。
フォークリフト１の荷役作業は、これらの動作が組み合わさって行われる。
以下、この動作の一例を説明する。
【００９９】
走行の開始時には、車輪３の回転数が低いので、低回転数でもエネルギ効率が変わらない走行アシスト電動発電機９３および作業アシスト電動発電機８７によって車輪駆動部５を駆動する。
バッテリ９１からインバータ８９を介して作業アシスト電動発電機８７に交流電気を供給すると、作業アシスト電動発電機８７が回転駆動される。これが、作業駆動軸３７、作業駆動軸ギア８５およびエンジン出力軸ギア８３を経由してエンジン出力軸２１を回転駆動する。
エンジン出力軸２１の回転駆動は、トランスミッション２５で変速され、走行駆動軸２７に伝達される。
【０１００】
この時、作業駆動軸３７の回転に伴い油圧ポンプ３３が駆動されるが、荷役作業を行わない場合には、切換弁５３をポートＡにしておけば、油圧ポンプ３３が駆動されても作動油は作動油タンク５５に戻されるだけであるので、大きなロスとならない。
また、エンジン９との間にエンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１があるので、作業アシスト電動発電機８７（エンジン出力軸２１）が回転してもエンジン９を回転駆動することにはならない。例えば、エンジン９を駆動せずに、作業アシスト電動発電機８７によって駆動している場合に、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１は、エンジン９が作業アシスト電動発電機８７の駆動の抵抗となることを防止できる。
さらに、エンジン出力軸ギア８３から油圧モータ出力軸ギア９９が駆動されるが、油圧モータワンウェイクラッチ９７があるので、油圧モータ３５へ回転駆動力が伝達されることはない。
【０１０１】
バッテリ９１からインバータ９５を介して走行アシスト電動発電機９３に交流電気を供給すると、走行アシスト電動発電機９３が回転駆動される。これが、増速ギア４３を介して走行駆動軸２７を回転駆動する。
このように、回転数の低い場合には、エンジン９を駆動しなくてもよいので、エンジン９の運転効率を低下させることはない。
【０１０２】
次に、加速走行時には、回転数が高くなり、かつ、大きな駆動力が必要となるので、エンジン９を駆動する。
この場合、エンジン９を駆動し、回転数を速やかに増加させる。エンジン９の回転数が、作業アシスト電動発電機８７によるエンジン出力軸２１の回転数よりも大きくなったら、エンジン９の駆動力がエンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１を通じてエンジン出力軸２１に加えられることになる。
このように、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１によって、エンジン９の回転がエンジン出力軸２１へ滑らかにつながるので、走行速度の急変を防止でき、操作性を良好に維持することができる。
【０１０３】
次に、荷役作業を行う場合には、図７に示されるように、切換弁５３をポートＢに切り替える。
油圧ポンプ３３は作業駆動軸３７によって駆動されるので、作業アシスト電動発電機８７およびエンジン９によって駆動されることになる。作業アシスト電動発電機８７は直結され、エンジン９はエンジン回転軸２１、エンジン出力軸ギア８３および作業駆動軸ギア８５を介して接続されている。
なお、エンジン出力軸２１が回転されているので、車両駆動部５へも動力が伝達され、荷役作業と同時に走行させることができる。
油圧ポンプ３３が駆動されると、作動油が図示しない油圧アクチュエータへ供給され、例えば、リフト上げを行うこととなる。
【０１０４】
このように、走行および荷役作業は、それぞれ所要動力に応じてエンジン９、走行アシスト電動発電機９３および作業アシスト電動発電機８７によって駆動されるので、走行アシスト電動発電機９３および作業アシスト電動発電機８７はエンジン９と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ９１の出力に見合う出力を有していればよい。
このため、走行アシスト電動発電機９３および作業アシスト電動発電機８７は車輪３あるいは油圧ポンプ３３を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時には走行アシスト電動発電機９３および作業アシスト電動発電機８７を使い、駆動力が上がるとエンジン９によって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジン９、走行アシスト電動発電機９３および作業アシスト電動発電機８７で駆動することもできるので、エンジン９を燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン９自体をコンパクトにすることができる。
【０１０５】
次に、制動を掛けて減速走行する場合、車輪駆動部５からエネルギを回生する。
トランスミッション２５の前後進クラッチをニュートラルとし、走行駆動軸２７からの駆動力がトランスミッション２５へ導入されないようにする。こうすると、動力損失の大きなトルクコンバータ２３を駆動しなくてよいので、車輪駆動部５のエネルギが多く回生することができる。
走行駆動軸２７の駆動力は増速ギア４３を経由して走行アシスト電動発電機９３に伝達され、走行アシスト電動発電機９３の出力軸を回転駆動する。出力軸が回転されると、走行アシスト電動発電機９３は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ９５で直流電気に変換され、バッテリ９１に充電される。
【０１０６】
次に、例えば、リフト下げの場合、油圧アクチュエータから戻る作動油によって油圧モータ３５が回転駆動される。
油圧モータ３５の回転は、油圧モータ出力軸ギア９９、エンジン出力軸ギア８３および作業駆動軸ギア８５を経由して作業駆動軸３７に伝達され、作業アシスト電動発電機８７の出力軸を回転駆動する。
出力軸が回転されると、作業アシスト電動発電機８７は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ８９で直流電気に変換され、バッテリ９１に充電される。
【０１０７】
なお、この場合、油圧モータ３５からの伝達経路にエンジン出力軸ギア８３があるので、例えば、油圧モータ３５が減速し、エンジン９の回転数を下回れば、エンジン９が作業アシスト電動発電機８７を回転することになり、油圧モータ３５からの回生は終了する。
走行を走行アシスト電動発電機９３の駆動力で行っている場合には、このような事態にならないので、走行と同時に油圧モータ３５から回生を行うことができる。
【０１０８】
また、エンジン９からエンジン出力軸ギア８３、作業駆動軸ギア８５および作業駆動軸３７を経由して作業アシスト電動発電機８７を駆動できるので、例えば、トランスミッション２５の前後進クラッチをニュートラルにしてエンジン９から車両駆動部５へ動力が伝達されないようにして、エンジン９を駆動すると、作業アシスト電動発電機８７を回転駆動して発電させ、インバータ８９を介してバッテリ９１を充電することができる。
【０１０９】
このように、車輪駆動部５の回生エネルギは走行アシスト電動発電機９３へ、フォーク駆動部７の回生エネルギは作業アシスト電動発電機８７へ、それぞれ別個に回収されるので、両者の干渉を確実に防止できる。
なお、走行アシスト電動発電機９３および作業アシスト電動発電機８７は、共同の１個のバッテリ９１で駆動されているが、これは、それぞれ専用のバッテリを備えるようにしてもよい。
【０１１０】
［第六実施形態］
次に、本発明の第六実施形態について、図８を用いて説明する。
本実施形態では、第五実施形態と基本的構成は同様であり、フォーク駆動部７および作業回生部１９の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、この相違点について説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第五実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図８は、フォークリフト１の駆動部分を示すブロック図である。
【０１１１】
走行回生部１７には、走行アシスト電動発電機９３を駆動する走行バッテリ１０１が備えられている。
エンジン出力軸２１は、エンジン９を貫通して両側に延設されている。
フォーク駆動部７は、第四実施形態と略同じ構成である。
作業駆動軸３７は、エンジン出力軸２１の延長部を構成するように配置されており、両者はクラッチ３９によって断接可能に接続されている。
【０１１２】
作業駆動軸３７のクラッチ３９側には、作業駆動軸ギア７１が取り付けられている。
作業アシスト電動発電機８７は、作業バッテリ１０３によって駆動されている。
作業アシスト電動発電機８７の回転軸１０５は、回転軸ワンウェイクラッチ（第二のワンウェイクラッチ）１０７を経由して作業駆動軸ギア７１と噛合う回転軸ギア１０９を駆動するように構成されている。
【０１１３】
以上説明した本実施形態にかかるフォークリフト１の動作について説明する。
走行の開始時には、車輪３の回転数が低いので、低回転数でもエネルギ効率が変わらない走行アシスト電動発電機９３によって車輪駆動部５を駆動する。
バッテリ１０１からインバータ９５を介して走行アシスト電動発電機９３に交流電気を供給すると、走行アシスト電動発電機９３が回転駆動される。これが、増速ギア４３を介して走行駆動軸２７を回転駆動する。
この時、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１があるので、走行アシスト電動発電機９３がエンジン９を駆動することはない。
【０１１４】
これで駆動力が不足する場合、クラッチ３９をエンジン出力軸２１と作業駆動軸３７とを接続し、作業アシスト電動発電機８７の駆動力をエンジン出力軸２１に導入できるようにする。バッテリ１０３からインバータ８９を介して作業アシスト電動発電機８７に交流電気を供給すると、作業アシスト電動発電機８７が回転駆動される。これが、出力軸ギア１０９、作業駆動軸ギア７１、作業駆動軸３７およびクラッチ３９を経由してエンジン出力軸２１を回転駆動する。
エンジン出力軸２１の回転駆動は、トランスミッション２５で変速され、走行駆動軸２７に伝達される。
【０１１５】
この時、作業駆動軸３７の回転に伴い油圧ポンプ３３が駆動されるが、荷役作業を行わない場合には、切換弁５３をポートＡにしておけば、油圧ポンプ３３が駆動されても作動油は作動油タンク５５に戻されるだけであるので、大きなロスとならない。
このように、回転数の低い場合には、エンジン９を駆動しなくてもよいので、エンジン９の運転効率を低下させることはない。
次に、加速走行時には、回転数が高くなり、かつ、大きな駆動力が必要となるので、エンジン９を駆動し、エンジン出力軸２１の駆動力を増加させる。
【０１１６】
この状態で、フォークによる荷役作業を行う場合には、切換弁５３をポートＢに切り替える。
油圧ポンプ３３は作業駆動軸３７によって駆動されるので、作業アシスト電動発電機８７およびエンジン９によって駆動されることになる。
なお、エンジン出力軸２１が回転されているので、車両駆動部５へも動力が伝達され、荷役作業と同時に走行させることができる。
油圧ポンプ３３が駆動されると、作動油が切換弁５３のポートＢを通って図示しない油圧アクチュエータへ供給され、例えば、リフト上げを行うこととなる。
【０１１７】
このように、走行および荷役作業は、それぞれ所要動力に応じてエンジン９、走行アシスト電動発電機９３および作業アシスト電動発電機８７によって駆動されるので、走行アシスト電動発電機９３および作業アシスト電動発電機８７はエンジン９と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ１３の出力に見合う出力を有していればよい。
このため、走行アシスト電動発電機９３および作業アシスト電動発電機８７は車輪３あるいは油圧ポンプ３３を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
【０１１８】
また、例えば、低駆動出力時には走行アシスト電動発電機９３および作業アシスト電動発電機８７を使い、駆動力が上がるとエンジン９によって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジン９、走行アシスト電動発電機９３および作業アシスト電動発電機８７で駆動することもできるので、エンジン９を燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン９自体をコンパクトにすることができる。
【０１１９】
次に、制動を掛けて減速走行する場合、車輪駆動部５からエネルギを回生する。
トランスミッション２５の前後進クラッチをニュートラルとし、走行駆動軸２７からの駆動力がトランスミッション２５へ導入されないようにする。こうすると、動力損失の大きなトルクコンバータ２３を駆動しなくてよいので、車輪駆動部５のエネルギが多く回生することができる。
走行駆動軸２７の駆動力は増速ギア４３を経由して走行アシスト電動発電機９３に伝達され、走行アシスト電動発電機９３の出力軸を回転駆動する。出力軸が回転されると、走行アシスト電動発電機９３は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ９５で直流電気に変換され、バッテリ１０１に充電される。
【０１２０】
次に、例えば、リフト下げの場合、油圧アクチュエータから切換弁５３を経由して戻る作動油によって油圧ポンプ３３が回転駆動される。クラッチ３９の接続を遮断する。
油圧ポンプ３３の回転は、作業駆動軸３７、作業駆動軸ギア７１、出力軸ギア１０９を経由して伝達され、作業アシスト電動発電機８７の出力軸を回転駆動する。
出力軸が回転されると、作業アシスト電動発電機８７は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ８９で直流電気に変換され、バッテリ１０３に充電される。
クラッチ３９が遮断されているので、エンジン９および走行アシスト電動発電機９３によって車輪駆動部５を駆動して走行を行うことができる。
【０１２１】
また、クラッチ３９を接続すればエンジン９から作業アシスト電動発電機８７を駆動できるので、切換弁５３をポートＡにすれば、ロスなくバッテリ９１を充電することができる。
このように、車輪駆動部５の回生エネルギは走行アシスト電動発電機９３へ、フォーク駆動部７の回生エネルギは作業アシスト電動発電機８７へ、それぞれ別個に回収されるので、両者の干渉を確実に防止できる。
なお、走行アシスト電動発電機９３および作業アシスト電動発電機８７は、共同の１個のバッテリで駆動されるようにしてもよい。
【０１２２】
［第七実施形態］
次に、本発明の第七実施形態について、図９を用いて説明する。
本実施形態では、第五実施形態と類似した構成であり、車両駆動部５の構成および走行回生部１７の構成が異なっている。本実施形態においては、この相違する点を主体として説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第五実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図９は、フォークリフト１の駆動部分を示すブロック図である。
【０１２３】
本実施形態では、車両駆動部５に油圧式変速装置（流体変速手段）１１１が用いられている。
油圧式変速装置１１１には、エンジン出力軸２１によって作動される斜版式の油圧ポンプ１１３と、油圧ポンプ１１３によって駆動される油圧モータ１１５と、油圧ポンプ１１３および油圧モータ１１５を接続する油圧配管１１７，１１９と、が備えられている。
走行駆動軸２７は、油圧モータ１１５の出力部に接続され、油圧モータ１１５の回転と一体に回転するようにされている。
【０１２４】
油圧ポンプ１１３には斜板１２１が備えられており、この斜板１２１の傾斜によって油圧ポンプ１１３の挙動が異なるように構成されている。
すなわち、斜板１２１の傾きが傾斜Ａ、すなわち、中立（ニュートラル）の時、油圧ポンプ１１３はポンプ作用を行わず、油圧モータ１１５へ油が流れない。このため、油圧モータ１１５は回転されず走行駆動軸２７は駆動されない。
斜板１２１の傾きが傾斜Ｂの時、油圧ポンプ１１３は油圧配管１１７に向けて油を流し、油圧配管１１９から回収する循環流れを形成する。
この場合、傾斜Ｂの傾斜Ａに対する傾斜角度が大きくなる、言い換えると、傾きが大きいほど、油の流量が多くなり、油圧モータ１１５の回転速度が大きくなる。
【０１２５】
斜板１２１の傾きが傾斜Ｃの時、油圧ポンプ１１３は油圧配管１１９に向けて油を流し、油圧配管１１７から回収する循環流れを形成する。したがって、走行駆動軸２７は、傾斜Ｂの時と反対方向に回転することになる。
この場合、傾斜Ｃの、傾斜Ａに対する傾斜角度が大きくなる、言い換えると、傾きが大きいほど、油の流量が多くなり、油圧モータ１１５の回転速度が大きくなる。
このように、エンジン出力軸が一方向に回転したとしても、油圧式変速装置１１１は、斜板１２１の傾斜によって、走行駆動軸の回転を停止（ニュートラル）、前進回転、後進回転とすることができる。
また、斜板１２１の傾斜角を調節することで、回転数、回転トルクを調節することができる。
【０１２６】
このように、油圧ポンプ１１３と油圧モータ１１５とで構成された油圧式変速装置１１１によって、第五実施形態に示されるトルクコンバータ２３の機能およびトランスミッション２５の機能を行うことができるので、部品数を減少させることができる。
また、トルクコンバータ２３およびトランスミッション２５のように多数の伝達部が存在するものに比べて伝達ロスが減少する分、駆動力の伝達効率を向上させることができる。
【０１２７】
また、走行駆動軸２７によって油圧モータ１１５を作動させると、油圧モータ１１５が油圧ポンプとして機能し、循環流れを形成する。これによって、油圧ポンプ１１３が油圧モータとして機能し回転させられ、エンジン出力軸２１を回転させることになる。
このようにエンジン出力軸２１が回転されるが、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１があるので、エンジン９には伝達されることはない。
一方、エンジン出力ギア８３は回転されるので、作業駆動軸ギア８５を介してアシスト電動発電機（補助電動発電機）１２３が回転されることになる。
【０１２８】
したがって、車輪駆動部５の回生エネルギで走行駆動軸が回転された場合、油圧式変速装置１１１を介してアシスト電動発電機１２３で回収できることになるので、第五実施形態に備えられていた走行回生部１７に関する増速ギア４３、走行アシスト電動発電機９３およびインバータ９５は、本実施形態では省略している。
このように、エネルギの伝達を可逆とできる油圧式変速装置１１１を用いているので、走行回生部の構成を著しく簡素化できるので、全体の重量を軽量化できる。このため、燃費を向上させることができる。
【０１２９】
以上説明した本実施形態にかかるフォークリフト１の動作について説明する。
フォークリフト１の荷役作業は、例えば、フォークを下げた状態で荷物のところまで走行し、フォークを荷物の下に差し込み停止する。
次いで、フォークを上げ（リフト上げ）、荷物を持上げる。
この状態で、走行を開始し、荷物を目的の場所に搬送する。
目的の場所に到ると、停止し、フォークを下げ（リフト下げ）、荷物を載置する。
そして、フォークリフト１を移動させ、フォーク７を荷物の下から抜き出し、次の作業へ向かう。
【０１３０】
フォークリフト１の荷役作業では、車輪３は始動、加速、定速走行、減速および停止を繰り返し、フォークは停止、リフト上げおよびリフト下げを繰り返すことになる。
フォークリフト１の荷役作業は、これらの動作が組み合わさって行われる。
以下、この動作の一例を説明する。
【０１３１】
走行の開始時には、車輪３の回転数が低いので、低回転数でもエネルギ効率が変わらないアシスト電動発電機１２３によって車輪駆動部５を駆動する。
バッテリ９１からインバータ８９を介してアシスト電動発電機１２３に交流電気を供給すると、アシスト電動発電機１２３が回転駆動される。これが、作業駆動軸３７、作業駆動軸ギア８５およびエンジン出力軸ギア８３を経由してエンジン出力軸２１を回転駆動する。
エンジン出力軸２１の回転駆動は、油圧式変速装置１１１で変速あるいは調整され、走行駆動軸２７に伝達される。
このように、回転数の低い場合には、エンジン９を駆動しなくてもよいので、エンジン９の運転効率を低下させることはない。
【０１３２】
この時、作業駆動軸３７の回転に伴い油圧ポンプ３３が駆動されるが、荷役作業を行わない場合には、切換弁５３をポートＡにしておけば、油圧ポンプ３３が駆動されても作動油は作動油タンク５５に戻されるだけであるので、大きなロスとならない。
また、エンジン９との間にエンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１があるので、アシスト電動発電機１２３（エンジン出力軸２１）が回転してもエンジン９を回転駆動することにはならない。例えば、エンジン９を駆動せずに、アシスト電動発電機１２３によって駆動している場合に、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１は、エンジン９がアシスト電動発電機１２３の駆動の抵抗となることを防止できる。
さらに、エンジン出力軸ギア８３から油圧モータ出力軸ギア９９が駆動されるが、油圧モータワンウェイクラッチ９７があるので、油圧モータ３５へ回転駆動力が伝達されることはない。
【０１３３】
次に、加速走行時には、回転数が高くなり、かつ、大きな駆動力が必要となるので、エンジン９を駆動する。
この場合、エンジン９を駆動し、回転数を速やかに増加させる。エンジン９の回転数が、アシスト電動発電機１２３によるエンジン出力軸２１の回転数よりも大きくなったら、エンジン９の駆動力がエンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１を通じてエンジン出力軸２１に加えられることになる。
このように、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１によって、エンジン９の回転がエンジン出力軸２１へ滑らかにつながるので、走行速度の急変を防止でき、操作性を良好に維持することができる。
【０１３４】
次に、荷役作業を行う場合には、切換弁５３をポートＢに切り替える。
油圧ポンプ３３は作業駆動軸３７によって駆動されるので、アシスト電動発電機１２３およびエンジン９によって駆動されることになる。アシスト電動発電機１２３は油圧ポンプ３３に直結され、エンジン９はエンジン回転軸２１、エンジン出力軸ギア８３および作業駆動軸ギア８５を介して接続されている。
なお、エンジン出力軸２１が回転されているので、車両駆動部５へも動力が伝達され、荷役作業と同時に走行させることができる。
油圧ポンプ３３が駆動されると、作動油が図示しない油圧アクチュエータへ供給され、例えば、リフト上げを行うこととなる。
【０１３５】
このように、走行および荷役作業は、それぞれ所要動力に応じてエンジン９、アシスト電動発電機１２３によって駆動されるので、アシスト電動発電機１２３はエンジン９と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ９１の出力に見合う出力を有していればよい。
このため、アシスト電動発電機１２３は車輪３あるいは油圧ポンプ３３を単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時にはアシスト電動発電機１２３を使い、駆動力が上がるとエンジン９によって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジン９、アシスト電動発電機１２３で駆動することもできるので、エンジン９を燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン９自体をコンパクトにすることができる。
【０１３６】
次に、制動を掛けて減速走行する場合、車輪駆動部５からエネルギを回生する。
走行駆動軸２７の駆動力は油圧モータ１１５を作動させる。油圧モータ１１５が回転すると、油圧配管１１７あるいは油圧配管１１９に油が流れ、油圧ポンプ１１３を回転させるので、エンジン出力軸２１が回転される。
エンジン出力軸２１が回転すると、エンジン出力ギア８３、作業駆動軸ギア８５を介してアシスト電動発電機１２３が回転駆動されるので、アシスト電動発電機１２３は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ８９で直流電気に変換され、バッテリ９１に充電される。
【０１３７】
次に、例えば、リフト下げの場合、油圧アクチュエータから戻る作動油によって油圧モータ３５が回転駆動される。
油圧モータ３５の回転は、油圧モータ出力軸ギア９９、エンジン出力軸ギア８３および作業駆動軸ギア８５を経由して作業駆動軸３７に伝達され、アシスト電動発電機１２３の出力軸を回転駆動する。
出力軸が回転されると、アシスト電動発電機１２３は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ８９で直流電気に変換され、バッテリ９１に充電される。
【０１３８】
［第八実施形態］
次に、本発明の第八実施形態について、図１０を用いて説明する。
本実施形態では、第七実施形態と類似した構成であり、フォーク駆動部７の構成が異なっている。本実施形態においては、この相違する点を主体として説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第七実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１０は、フォークリフト１の駆動部分を示すブロック図である。
【０１３９】
本実施形態では、油圧配管１１７に三方弁（作業用切換弁）１２５を備えている。
駆動三方弁１２５は、１方はフォークを駆動する、例えば油圧シリンダ等の油圧アクチュエータへ作動油を供給する油圧配管１２７と連通しており、切り換えることによって油圧ポンプ１１３からの油を油圧モータ１１５に導通させるか、フォークを駆動する油圧アクチュエータへ送る油圧配管１２７に導通させるかを選択するものである。
このように、フォークの作動に油圧式変速装置１１１における油の流れを用いているので、第七実施形態に備えられていた油圧ポンプ３３、切換弁５３を省略している。
したがって、フォーク駆動部７が格段に簡素化されているので、全体の重量を一層軽量化することができる。このため、一層燃費を向上させることができる。
【０１４０】
以上説明した本実施形態にかかるフォークリフト１の動作について一例を説明する。
走行の開始時には、車輪３の回転数が低いので、低回転数でもエネルギ効率が変わらないアシスト電動発電機１２３によって車輪駆動部５を駆動する。
バッテリ９１からインバータ８９を介してアシスト電動発電機１２３に交流電気を供給すると、アシスト電動発電機１２３が回転駆動される。これが、作業駆動軸３７、作業駆動軸ギア８５およびエンジン出力軸ギア８３を経由してエンジン出力軸２１を回転駆動する。
エンジン出力軸２１の回転駆動は、油圧式変速装置１１１で変速あるいは調整され、走行駆動軸２７に伝達される。
このとき、駆動三方弁１２５は、油圧ポンプ１１３と油圧モータ１１５とを連通するポート接続とされている。
このように、回転数の低い場合には、エンジン９を駆動しなくてもよいので、エンジン９の運転効率を低下させることはない。
【０１４１】
この時、エンジン９との間にエンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１があるので、アシスト電動発電機１２３（エンジン出力軸２１）が回転してもエンジン９を回転駆動することにはならない。例えば、エンジン９を駆動せずに、アシスト電動発電機１２３によって駆動している場合に、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１は、エンジン９がアシスト電動発電機１２３の駆動の抵抗となることを防止できる。
さらに、エンジン出力軸ギア８３から油圧モータ出力軸ギア９９が駆動されるが、油圧モータワンウェイクラッチ９７があるので、油圧モータ３５へ回転駆動力が伝達されることはない。
【０１４２】
次に、加速走行時には、回転数が高くなり、かつ、大きな駆動力が必要となるので、エンジン９を駆動する。
この場合、エンジン９を駆動し、回転数を速やかに増加させる。エンジン９の回転数が、アシスト電動発電機１２３によるエンジン出力軸２１の回転数よりも大きくなったら、エンジン９の駆動力がエンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１を通じてエンジン出力軸２１に加えられることになる。
このように、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１によって、エンジン９の回転がエンジン出力軸２１へ滑らかにつながるので、走行速度の急変を防止でき、操作性を良好に維持することができる。
【０１４３】
次に、荷役作業を行う場合には、駆動三方弁１２５を切り替えて、油圧配管１２７へ導通するようにするとともに斜板１２１を傾きＢ側に位置させる。
エンジン出力軸２１の回転によって油圧ポンプ１１３が回転すると、油圧ポンプ１１３からの油が油圧配管１１７、駆動三方弁１２５を通って油圧配管１２７に流れ、フォークを持上げる（リフト上げ）。
このとき、エンジン出力軸２１は、アシスト電動発電機１２３および／またはエンジン９によって駆動されている。
【０１４４】
このように、走行および荷役作業は、それぞれ所要動力に応じてエンジン９、アシスト電動発電機１２３によって駆動されるので、アシスト電動発電機１２３はエンジン９と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ９１の出力に見合う出力を有していればよい。
このため、アシスト電動発電機１２３は車輪３あるいはフォークを単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時にはアシスト電動発電機１２３を使い、駆動力が上がるとエンジン９によって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジン９、アシスト電動発電機１２３で駆動することもできるので、エンジン９を燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン９自体をコンパクトにすることができる。
【０１４５】
次に、制動を掛けて減速走行する場合、車輪駆動部５からエネルギを回生する。
走行駆動軸２７の駆動力は油圧モータ１１５を作動させる。油圧モータ１１５が回転すると、油圧配管１１７あるいは油圧配管１１９に油が流れ、油圧ポンプ１１３を回転させるので、エンジン出力軸２１が回転される。
エンジン出力軸２１が回転すると、エンジン出力ギア８３、作業駆動軸ギア８５を介してアシスト電動発電機１２３が回転駆動されるので、アシスト電動発電機１２３は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ８９で直流電気に変換され、バッテリ９１に充電される。
【０１４６】
次に、例えば、リフト下げの場合、油圧アクチュエータから戻る作動油によって油圧モータ３５が回転駆動される。
油圧モータ３５の回転は、油圧モータ出力軸ギア９９、エンジン出力軸ギア８３および作業駆動軸ギア８５を経由して作業駆動軸３７に伝達され、アシスト電動発電機１２３の出力軸を回転駆動する。
出力軸が回転されると、アシスト電動発電機１２３は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ８９で直流電気に変換され、バッテリ９１に充電される。
【０１４７】
［第九実施形態］
次に、本発明の第九実施形態について、図１１を用いて説明する。
本実施形態では、第八実施形態と類似した構成であり、作業回生部１９の構成が異なっている。本実施形態においては、この相違する点を主体として説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第八実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１１は、フォークリフト１の駆動部分を示すブロック図である。
【０１４８】
本実施形態における作業回生部１９について説明する。
油圧配管１１７に駆動三方弁１２５の油圧モータ１１５側に回生三方弁１２９が備えられている。
回生三方弁１２９は、１方はフォークを駆動する、例えば油圧シリンダ等の油圧アクチュエータから戻る作動油の油圧配管１３１と連通しており、切り換えることによって油圧ポンプ１１３と油圧モータ１１５とを導通させるか、フォークを駆動する油圧アクチュエータからの戻りである油圧配管１３１に導通させるかを選択するものである。
【０１４９】
走行駆動軸２７には、接続を断接するクラッチ１３３と、クラッチ１３３の油圧モータ１１５側に取り付けられた走行駆動軸ギア１３５とが備えられている。
回生用電動発電機１３７は、その出力軸に取り付けられた回生ギア１３９が走行駆動軸ギア１３５と噛合うように設けられている。回生用電動発電機１３７は、インバータ１４１を介してバッテリ９１に接続されている。
また、本実施形態の油圧モータ１１５には、前後進を切り換える斜板１４３が備えられている。
このように、作業回生に油圧式変速装置１１１における油の流れを用いているので、第八実施形態に備えられていた油圧モータ３５、油圧モータワンウェイクラッチ９７および油圧モータ出力軸ギア９９を省略している。
【０１５０】
以上説明した本実施形態にかかるフォークリフト１の動作について一例を説明する。
走行の開始時には、車輪３の回転数が低いので、低回転数でもエネルギ効率が変わらないアシスト電動発電機１２３によって車輪駆動部５を駆動する。
バッテリ９１からインバータ８９を介してアシスト電動発電機１２３に交流電気を供給すると、アシスト電動発電機１２３が回転駆動される。これが、作業駆動軸３７、作業駆動軸ギア８５およびエンジン出力軸ギア８３を経由してエンジン出力軸２１を回転駆動する。
エンジン出力軸２１の回転駆動は、油圧式変速装置１１１で変速あるいは調整され、クラッチ１３３が接続されている走行駆動軸２７に伝達される。
このとき、駆動三方弁１２５および回生三方弁１２９は、油圧ポンプ１１３と油圧モータ１１５とを連通するポート接続とされている。
このように、回転数の低い場合には、エンジン９を駆動しなくてもよいので、エンジン９の運転効率を低下させることはない。
【０１５１】
この時、エンジン９との間にエンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１があるので、アシスト電動発電機１２３（エンジン出力軸２１）が回転してもエンジン９を回転駆動することにはならない。例えば、エンジン９を駆動せずに、アシスト電動発電機１２３によって駆動している場合に、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１は、エンジン９がアシスト電動発電機１２３の駆動の抵抗となることを防止できる。
【０１５２】
次に、加速走行時には、回転数が高くなり、かつ、大きな駆動力が必要となるので、エンジン９を駆動する。
この場合、エンジン９を駆動し、回転数を速やかに増加させる。エンジン９の回転数が、アシスト電動発電機１２３によるエンジン出力軸２１の回転数よりも大きくなったら、エンジン９の駆動力がエンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１を通じてエンジン出力軸２１に加えられることになる。
このように、エンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１によって、エンジン９の回転がエンジン出力軸２１へ滑らかにつながるので、走行速度の急変を防止でき、操作性を良好に維持することができる。
また、さらに大きな駆動力が必要な場合には、回生用電動発電機１３７を回転駆動させ、改正ギア１３９および走行駆動軸ギア１３５を介して走行駆動軸２７を回転駆動させるようにしてもよい。
【０１５３】
次に、荷役作業を行う場合には、駆動三方弁１２５を切り替えて、油圧配管１２７へ導通するようにするとともに斜板１２１を傾きＢ側に位置させる。
エンジン出力軸２１の回転によって油圧ポンプ１１３が回転すると、油圧ポンプ１１３からの油が油圧配管１１７、駆動三方弁１２５を通って油圧配管１２７に流れ、フォークを持上げる（リフト上げ）。
このとき、エンジン出力軸２１は、アシスト電動発電機１２３および／またはエンジン９によって駆動されている。
【０１５４】
このように、走行および荷役作業は、それぞれ所要動力に応じてエンジン９、アシスト電動発電機１２３、回生用電動発電機１３７によって駆動されるので、アシスト電動発電機１２３および回生用電動発電機１３７はエンジン９と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ９１の出力に見合う出力を有していればよい。
このため、アシスト電動発電機１２３および回生用電動発電機１３７は車輪３あるいはフォークを単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時にはアシスト電動発電機１２３を使い、駆動力が上がるとエンジン９によって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジン９、アシスト電動発電機１２３で駆動することもできるので、エンジン９を燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン９自体をコンパクトにすることができる。
【０１５５】
次に、制動を掛けて減速走行する場合、車輪駆動部５からエネルギを回生する。
走行駆動軸２７の駆動力は、走行駆動軸ギア１３５、回生ギア１３９を経由して回生用電動発電機１３７を回転させるので、回生用電動発電機１３７は交流電気を発電する。
発電された交流電気はインバータ１４１で直流電気に変換され、バッテリ９１に充電される。
第八実施形態と同様に油圧式変速装置１１１を経由してアシスト電動発電機１２３を回転駆動して回収するようにしてもよい。
【０１５６】
次に、例えば、リフト下げの場合等の作業エネルギの回生について説明する。
油圧ポンプ１１３の斜板１２１は、ニュートラル（傾きＡ）にし、ポンプ作用を行わないようにする。クラッチ１３３を切断し、油圧モータ１１５と車輪駆動部５との接続を断つ。油圧モータ１１５の斜板１４３を後進側に傾ける。
回生三方弁１２９を切り換えて、油圧回路１３１と連通するようにする。
リフト下げに伴って、油圧配管１３１から回生三方弁１２９を通って油圧モータ１１５に油が流入する。これに伴い油圧モータ１１５が回転駆動され、油圧モータ１１５側の走行駆動軸２７が回転する。
走行駆動軸２７が回転すると、走行駆動軸ギア１３５、回生ギア１３９を介して回生用電動発電機１３７が回転させるので、回生用電動発電機１３７は交流電気を発電する。
発電された交流電気はインバータ１４１で直流電気に変換され、バッテリ９１に充電される。
【０１５７】
［第十実施形態］
次に、本発明の第十実施形態について、図１２を用いて説明する。
本実施形態では、第七実施形態と類似した構成であり、油圧式変速装置１１１の設置位置が異なっている。本実施形態においては、この相違する点を主体として説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第七実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図１２は、フォークリフト１の駆動部分を示すブロック図である。
【０１５８】
本実施形態では、油圧式変速装置１１１の油圧ポンプ１１３は、エンジン９との間に介在するものがない状態でエンジン出力軸２１に接続されている。
走行駆動軸２７には、走行駆動軸ギア１３５が備えられている。
第七実施形態では、エンジン出力軸ギア８３に係合していた作業回生部１９、フォーク駆動部７およびアシスト電動発電機１２３が、本実施形態では、走行駆動軸ギア１３５に係合するようにされている。
これは、油圧式変速装置１１１では、斜板１２１等をニュートラルにすれば動力の伝達を遮断することができるので、油圧式変速装置１１１は第七実施形態で用いていたエンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１の機能を備えていることになる。
このため、振動に対する感度が高いエンジン出力軸ワンウェイクラッチ８１の機能を油圧式変速装置１１１に代替させたものであり、振動に対して感度の高いワンウェイクラッチを用いる必要がなくなるので、装置全体の安全度を向上させることができる。
【０１５９】
以上説明した本実施形態にかかるフォークリフト１の動作について一例を説明する。
走行の開始時には、車輪３の回転数が低いので、低回転数でもエネルギ効率が変わらないアシスト電動発電機１２３によって車輪駆動部５を駆動する。
バッテリ９１からインバータ８９を介してアシスト電動発電機１２３に交流電気を供給すると、アシスト電動発電機１２３が回転駆動される。これが、作業駆動軸３７、作業駆動軸ギア８５および走行駆動軸ギア１３５を経由して走行駆動軸２７を回転駆動する。
このように、回転数の低い場合には、エンジン９を駆動しなくてもよいので、エンジン９の運転効率を低下させることはない。
【０１６０】
この時、走行駆動軸２７とエンジン９との間に油圧式変速装置１１１があるので、斜板１２１等をニュートラルにしておけば、アシスト電動発電機１２３（走行駆動軸１３５）が回転してもエンジン９を回転駆動することにはならない。
また、走行駆動軸ギア１３５から油圧モータ出力軸ギア９９が駆動されるが、油圧モータワンウェイクラッチ９７があるので、油圧モータ３５へ回転駆動力が伝達されることはない。
【０１６１】
次に、加速走行時には、回転数が高くなり、かつ、大きな駆動力が必要となるので、エンジン９を駆動する。
この場合、エンジン９を駆動し、回転数を速やかに増加させる。エンジン９の回転数が、十分大きくなったら、油圧式変速装置１１１の斜板１２１等の傾きを調整してエンジン９の駆動力を走行駆動軸１３５に加える。
【０１６２】
次に、荷役作業を行う場合には、切換弁５３をポートＢに切り替える。
油圧ポンプ３３は作業駆動軸３７によって駆動されるので、アシスト電動発電機１２３およびエンジン９によって駆動されることになる。アシスト電動発電機１２３は油圧ポンプ３３に直結され、エンジン９はエンジン回転軸２１、油圧式変速装置１１１、走行駆動軸２７、走行駆動軸ギア１３５および作業駆動軸ギア８５を介して接続されている。
なお、エンジン出力軸２１が回転されているので、車両駆動部５へも動力が伝達され、荷役作業と同時に走行させることができる。
油圧ポンプ３３が駆動されると、作動油が図示しない油圧アクチュエータへ供給され、例えば、リフト上げを行うこととなる。
走行駆動軸１３５は、アシスト電動発電機１２３およびエンジン９によって駆動されていることになる。
【０１６３】
このように、走行および荷役作業は、それぞれ所要動力に応じてエンジン９、アシスト電動発電機１２３によって駆動されるので、アシスト電動発電機１２３はエンジン９と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ９１の出力に見合う出力を有していればよい。
このため、アシスト電動発電機１２３は車輪３あるいはフォークを単独駆動するものに比べて駆動力を小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
また、例えば、低駆動出力時にはアシスト電動発電機１２３を使い、駆動力が上がるとエンジン９によって駆動し、さらに駆動力が必要になるとエンジン９、アシスト電動発電機１２３で駆動することもできるので、エンジン９を燃費効率のよい回転数領域で用いることができるし、エンジン９自体をコンパクトにすることができる。
【０１６４】
次に、制動を掛けて減速走行する場合、車輪駆動部５からエネルギを回生する。
走行駆動軸２７の駆動力は、走行駆動軸ギア１３５、作業駆動軸ギア８５を介してアシスト電動発電機１２３を回転駆動するので、アシスト電動発電機１２３は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ８９で直流電気に変換され、バッテリ９１に充電される。
【０１６５】
次に、例えば、リフト下げの場合、油圧アクチュエータから戻る作動油によって油圧モータ３５が回転駆動される。
油圧モータ３５の回転は、油圧モータ出力軸ギア９９、走行駆動軸ギア１３５および作業駆動軸ギア８５を経由して作業駆動軸３７に伝達され、アシスト電動発電機１２３の出力軸を回転駆動する。
出力軸が回転されると、アシスト電動発電機１２３は交流電気を発電する。発電された交流電気はインバータ８９で直流電気に変換され、バッテリ９１に充電される。
【図面の簡単な説明】
【０１６６】
【図１】本発明の第一実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。
【図２】本発明の第二実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。
【図３】本発明の第三実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。
【図４】本発明の第四実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。
【図５】本発明の第四実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分の別の実施形態を示すブロック図である。
【図６】本発明の第五実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。
【図７】本発明の第五実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。
【図８】本発明の第六実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。
【図９】本発明の第七実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第八実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第九実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第十実施形態にかかるフォークリフトの駆動部分を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１６７】
１  フォークリフト
３  車輪
５  車輪駆動部
７  フォーク駆動部
９  エンジン
１１  電動モータ
１２  電動発電機
１３  バッテリ
１５  発電機
１７  走行回生部
１９  作業回生部
２１  エンジン出力軸
２３  トルクコンバータ
２５  トランスミッション
２７  走行駆動軸
３７  作業駆動軸
４３  増速ギア
４７  走行用ワンウェイクラッチ
５１  作業用ワンウェイクラッチ
５３  切換弁
５７  走行回生クラッチ
５９  無断変速機
６３  作業補助電動発電機
６５  作業補助ワンウェイクラッチ
６７  作業補助軸
７７  アキュムレータ
８１  エンジン出力軸ワンウェイクラッチ
８３  エンジン出力軸ギア
８７  作業アシスト電動発電機
９１  バッテリ
９３  走行アシスト電動発電機
９７  油圧モータワンウェイクラッチ
１０１  バッテリ
１０３  バッテリ
１０７  回転軸ワンウェイクラッチ
１１１  油圧式変速装置
１２３  アシスト電動発電機
１２５  駆動三方弁
１２９  回生三方弁
１３７  回生用電動発電機
【図１】
2008007089.tif 000003
【図２】
2008007089.tif 000004
【図３】
2008007089.tif 000005
【図４】
2008007089.tif 000006
【図５】
2008007089.tif 000007
【図６】
2008007089.tif 000008
【図７】
2008007089.tif 000009
【図８】
2008007089.tif 000010
【図９】
2008007089.tif 000011
【図１０】
2008007089.tif 000012
【図１１】
2008007089.tif 000013
【図１２】
2008007089.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成19年10月5日(2007.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
エンジン出力軸を有するエンジンと、
該エンジン出力軸を一体的に駆動するように取り付けられ、バッテリで駆動される電動モータと、
前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記エンジン出力軸によって選択的に作業を行う作業駆動部と、
前記バッテリを充電する発電機と、
前記走行駆動部の回生エネルギを前記発電機へ伝達する走行回生部と、
前記作業駆動部の回生エネルギを前記発電機へ伝達する作業回生部と、
前記走行回生部および前記作業回生部にそれぞれ備えられ、前記発電機のから動力伝達を抑制する伝達抑制手段と、が備えられていることを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記エンジン出力軸と前記作業駆動部との間は、断接可能に接続されていることを特徴とする請求項１に記載された作業車。
【請求項３】
前記作業駆動部には、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁が備えられていることを特徴とする請求項１に記載された作業車。
【請求項４】
前記走行回生部の前記走行駆動軸との接続は、前記走行回生部側が増速される増速ギアとされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載された作業車。
【請求項５】
前記伝達抑制手段が、ワンウェイクラッチであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載された作業車。
【請求項６】
前記伝達抑制手段のいずれか一方が、断接クラッチであることを特徴とする請求項５に記載された作業車。
【請求項７】
前記断接クラッチと前記発電機との間に無断変速機を介装していることを特徴とする請求項６に記載された作業車。
【請求項８】
走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された作業用駆動軸を有する作業駆動部と、
該作業駆動部に備えられ、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁と、
前記作業用駆動軸に接続され、バッテリによって駆動される第一の電動発電機と、
前記作業駆動部の回生エネルギを第二のワンウェイクラッチを介して前記エンジン出力軸ギアへ伝達する作業回生部と、
前記走行駆動軸とギア連結され、前記バッテリで駆動される第二の電動発電機と、が備えられていることを特徴とする作業車両。
【請求項９】
走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記第一のワンウェイクラッチと反対側に延在する前記エンジン出力軸と断接可能に接続された作業駆動軸を有する作業駆動部と、
該作業駆動軸に第二のワンウェイクラッチを介してギア連結され、バッテリによって駆動される第一の電動発電機と、
前記走行駆動軸とギア連結され、前記バッテリで駆動される第二の電動発電機と、
が備えられていることを特徴とする作業車両。
【請求項１０】
前記バッテリは、前記第一の電動発電機および前記第二の電動発電機に対してそれぞれ別個に備えられていることを特徴とする請求項８または請求項９に記載された作業車。
【請求項１１】
走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された作業用駆動軸を有する作業駆動部と、
該作業駆動部に備えられ、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁と、
前記作業用駆動軸に接続され、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、
前記作業駆動部の回生エネルギを第二のワンウェイクラッチを介して前記エンジン出力軸ギアへ伝達する作業回生部と、が備えられていることを特徴とする作業車両。
【請求項１２】
走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記流体変速手段の流体流路に作業用切換弁を介して接続された前記作業手段を駆動する作業駆動部と、
前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された駆動軸を有し、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、
前記作業駆動部の回生エネルギを第二のワンウェイクラッチを介して前記エンジン出力軸ギアへ伝達する作業回生部と、が備えられていることを特徴とする作業車両。
【請求項１３】
走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
第一のワンウェイクラッチが介装されたエンジン出力軸を有するエンジンと、
前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記流体変速手段の流体流路に作業用切換弁を介して接続された前記作業手段を駆動する作業駆動部と、
前記エンジン出力軸における前記第一のワンウェイクラッチの下流側に固定されたエンジン出力軸ギアとギア連結された駆動軸を有し、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、
前記作業駆動部の回生エネルギを選択的に前記流体変速手段に供給して前記走行駆動軸を駆動する作業回生部と、
前記走行駆動軸に介装された走行断接クラッチと、
該走行断接クラッチの上流側で前記走行駆動軸とギア連結された回生用電動発電機と、
が備えられていることを特徴とする作業車両。
【請求項１４】
走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、
エンジン出力軸を有するエンジンと、
前記エンジン出力軸に接続され、流体を媒介してエネルギを伝達するとともに流体の状態を調整する流体変速手段および該流体変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、
前記走行駆動軸に固定された走行駆動軸ギアとギア連結された作業用駆動軸を有する作業駆動部と、
該作業駆動部に備えられ、前記作業手段への流体の供給と流体のタンクへの戻しとを選択する切換弁と、
前記作業用駆動軸に接続され、バッテリによって駆動される補助電動発電機と、
前記作業駆動部の回生エネルギを作業ワンウェイクラッチを介して前記走行駆動軸ギアへ伝達する作業回生部と、が備えられていることを特徴とする作業車両。
【請求項１５】
前記流体変速手段は、斜板式油圧ポンプと油圧モータとの組み合わせで構成されていることを特徴とする請求項１１から請求項１４のいずれかに記載された作業車両。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、本発明の参考例にかかる作業車両は、走行を行なう走行手段および流体圧によって作業を行なう作業手段を有する作業車両であって、エンジン出力軸を有するエンジンと、該エンジン出力軸を一体的に駆動するように取り付けられ、バッテリで駆動される主電動発電機と、前記エンジン出力軸に接続された変速手段および該変速手段によって前記走行手段を作動させる走行駆動軸を有する走行駆動部と、前記エンジン出力軸と断接可能に接続された作業駆動軸を有する作業駆動部と、前記バッテリと接続されるとともに、電動出力軸が前記作業駆動軸とワンウェイクラッチを介して駆動的に接続されている補助電動発電機と、が備えられていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本参考例によれば、バッテリで駆動される電動モータがエンジン出力軸を一体的に駆動するように取り付けられているので、エンジン出力軸はエンジンおよび／または主電動発電機によって駆動されることになる。
エンジン出力軸は走行駆動部および作業駆動部に接続されているので、走行手段を駆動する走行駆動部および作業手段を駆動する作業駆動部はエンジンおよび／または主電動発電機によって駆動されることとなる。
また、補助電動発電機がワンウェイクラッチを介して作業駆動軸を駆動することができるので、作動駆動部は補助電動発電機によってもアシストされることになる。