(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３１を有するエンジン１１と、電動出力軸３７を有する電動発電機１３と、車輪３を作動させる走行駆動軸１９を有する走行駆動部５と、フォーク７を作動させる作業駆動軸２９を有するフォーク駆動部９と、エンジン出力軸３１および電動出力軸３７と走行駆動軸１９および作業駆動軸２９との間に装着され相互に動力を伝達する動力伝達機構１５と、を備え、動力伝達機構１５には、エンジン出力軸３１と走行駆動軸１９とを断接可能に接続する第一動力伝達経路、エンジン出力軸３１と作業駆動軸２９とを断接可能に接続する第二動力伝達経路、電動出力軸３７と走行駆動軸１９とを断接可能に接続する第三動力伝達経路、および電動出力軸３７と作業駆動軸２９とを断接可能に接続する第四動力伝達経路が備えられていることを特徴とする。【選択図】      図１
2007091054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行を行なう走行手段および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、
バッテリで駆動され、電動出力軸を有する電動発電機と、
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、
前記作業手段を作動させる作業駆動軸を有する作業駆動部と、
前記エンジン出力軸および前記電動出力軸と前記走行駆動軸および前記作業駆動軸との間に装着され相互に動力を伝達する動力伝達機構と、を備え、
前記動力伝達機構には、前記エンジン出力軸と前記走行駆動軸とを断接可能に接続する第一動力伝達経路、前記エンジン出力軸と前記作業駆動軸とを断接可能に接続する第二動力伝達経路、前記電動出力軸と前記走行駆動軸とを断接可能に接続する第三動力伝達経路、および前記電動出力軸と前記作業駆動軸とを断接可能に接続する第四動力伝達経路が備えられていることを特徴とする作業車両。
【請求項２】
前記エンジンによって駆動される発電機が備えられ、
該発電機で生成された電力によって前記バッテリが充電されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の作業車両。
【請求項３】
前記エンジン出力軸と前記電動出力軸とは、同一軸線中心を有するように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業車両。
【請求項４】
前記動力伝達機構には、
前記エンジン出力軸に取り付けられたエンジン出力ギアと、
前記電動出力軸に取り付けられた電動出力ギアと、
前記走行駆動軸に前記エンジン出力ギアと噛合するように取り付けられた第一走行ギアと、
前記走行駆動軸に前記電動出力ギアと噛合するように取り付けられた第二走行ギアと、
前記作業駆動軸に前記エンジン出力ギアと噛合するように取り付けられた第一作業ギアと、
前記作業駆動軸に前記電動出力ギアと噛合するように取り付けられた第二作業ギアと、が備えられ、
前記エンジン出力ギアと、前記第一走行ギアおよび前記第一作業ギアとは、個別に選択的に噛合されるように構成され、
前記電動出力ギアと、前記第二走行ギアおよび前記第二作業ギアとは、個別に選択的に噛合されるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の作業車両。
【請求項５】
前記第一走行ギアおよび前記第二走行ギアは、前記走行駆動軸に対してその軸線方向に移動可能に取り付けられ、
前記第一作業ギアおよび前記第二作業ギアは、前記作業駆動軸に対してその軸線方向に移動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項４に記載の作業車両。
【請求項６】
前記第一走行ギアおよび前記第一作業ギアは、相互の歯が重ならないようにその軸線方向の位置をずらして取り付けられ、
前記エンジン出力ギアは、軸線方向に移動可能に取り付けられ、かつ、軸線方向の歯幅が、軸線方向における中間位置で前記第一走行ギアおよび前記第一作業ギアと同時に噛合う大きさとされ、
前記第二走行ギアおよび前記第二作業ギアは、相互の歯が重ならないようにその軸線方向の位置をずらして取り付けられ、
前記電動出力ギアは、軸線方向に移動可能に取り付けられ、かつ、軸線方向の歯幅が、軸線方向における中間位置で前記第二走行ギアおよび前記第二作業ギアと同時に噛合う大きさとされていることを特徴とする請求項４に記載の作業車両。
【請求項７】
前記動力伝達機構には、サンギア、プラネタリギアおよびリングギアで構成された遊星歯車と、前記サンギア、前記プラネタリギアおよび前記リングギアのいずれかと噛合連結される駆動ギアと、が備えられ、
前記エンジン出力軸および前記電動出力軸は、前記サンギア、前記プラネタリギアおよび前記リングギアのいずれかに接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の作業車両。
【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、バッテリで駆動され、電動出力軸を有する電動発電機と、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、前記作業手段を作動させる作業駆動軸を有する作業駆動部と、前記エンジン出力軸および前記電動出力軸と前記走行駆動軸および前記作業駆動軸との間に装着され相互に動力を伝達する動力伝達機構と、を備え、前記動力伝達機構には、前記エンジン出力軸と前記走行駆動軸とを断接可能に接続する第一動力伝達経路、前記エンジン出力軸と前記作業駆動軸とを断接可能に接続する第二動力伝達経路、前記電動出力軸と前記走行駆動軸とを断接可能に接続する第三動力伝達経路、および前記電動出力軸と前記作業駆動軸とを断接可能に接続する第四動力伝達経路が備えられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、第一動力伝達経路を接続すると、走行駆動軸はエンジン出力軸（エンジン）によって駆動される。第三動力伝達経路を接続すると、走行駆動軸は電動出力軸（電動発電機）によって駆動される。そして、第一動力伝達経路および第三動力伝達経路を同時に接続すると走行駆動軸はエンジン出力軸（エンジン）および電動出力軸（電動発電機）によって駆動されることとなる。
一方、第二動力伝達経路を接続すると、作業駆動軸はエンジン出力軸（エンジン）によって駆動される。第四動力伝達経路を接続すると、作業駆動軸は電動出力軸（電動発電機）によって駆動される。そして、第二動力伝達経路および第四動力伝達経路を同時に接続すると作業駆動軸はエンジン出力軸（エンジン）および電動出力軸（電動発電機）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／または電動発電機によって駆動されるので、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、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。
【０００９】
また、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。
そして、走行手段が減速中に、第三動力伝達経路を接続する、あるいは作業手段が減速中に、第四動力伝達経路を接続すると、走行駆動軸あるいは作業駆動軸から電動発電機が回転されるので、電動発電機は電力を生成しバッテリを充電することができる。
このように、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る。
【００１０】
また、本発明にかかる作業車両は、前記エンジンによって駆動される発電機が備えられ、該発電機で生成された電力によって前記バッテリが充電されるように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
このように、エンジンによって駆動される発電機が備えられ、発電機で生成された電力によってバッテリが充電されるように構成されているので、作業中に、発電機から電動発電機への電力供給およびバッテリの充電を行なうことができる。
このため、バッテリの放電量を考慮することなく長時間作業を行うことができる。あるいは、バッテリの容量を小さくできる。
また、発電機およびバッテリをエンジンスタータとして用いることができる。
【００１２】
また、本発明にかかる作業車両は、前記エンジン出力軸と前記電動出力軸とは、同一軸線中心を有するように配置されていることを特徴とする。
【００１３】
このように、エンジン出力軸と電動出力軸とは、同一軸線中心を有するように配置されているので、エンジンおよび電動発電機の配置をコンパクト化することができる。
【００１４】
また、本発明にかかる作業車両は、前記動力伝達機構には、前記エンジン出力軸に取り付けられたエンジン出力ギアと、前記電動出力軸に取り付けられた電動出力ギアと、前記走行駆動軸に前記エンジン出力ギアと噛合するように取り付けられた第一走行ギアと、前記走行駆動軸に前記電動出力ギアと噛合するように取り付けられた第二走行ギアと、前記作業駆動軸に前記エンジン出力ギアと噛合するように取り付けられた第一作業ギアと、前記作業駆動軸に前記電動出力ギアと噛合するように取り付けられた第二作業ギアと、が備えられ、前記エンジン出力ギアと、前記第一走行ギアおよび前記第一作業ギアとは、個別に選択的に噛合されるように構成され、前記電動出力ギアと、前記第二走行ギアおよび前記第二作業ギアとは、個別に選択的に噛合されるように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、エンジン出力ギアおよび電動出力ギアは同一軸線中心を有するので、走行駆動軸に設けられた第一走行ギアおよび第二走行ギアと噛合するように配置でき、作業駆動軸に設けられた第一作業ギアおよび第二作業ギアと噛合するように配置できる。
エンジン出力ギアと第一走行ギアとで第一動力伝達経路を構成し、エンジン出力ギアと第一作業ギアとで第二動力伝達経路を構成することとなる。また、電動出力ギアと第二走行ギアとで第三動力伝達経路を構成し、電動出力ギアと第二作業ギアとで第四動力伝達経路を構成することとなる。
そして、エンジン出力ギアと第一走行ギアとを噛合あるいは非噛合とすることによって第一動力伝達経路を断接することができる。同じく、エンジン出力ギアと第一作業ギアとの噛合あるいは非噛合で第二動力伝達経路を、電動出力ギアと第二走行ギアとの噛合あるいは非噛合で第三動力伝達経路を、電動出力ギアと第二作業ギアとの噛合あるいは非噛合で第四動力伝達経路を断接することができる。
このように、各動力伝達経路を構成するギア同士の噛合を選択的に行なって、各動力伝達経路の断接を行なえるので、ギア数が少なくコンパクトな構成とすることができる。
【００１６】
また、本発明にかかる作業車両では、前記第一走行ギアおよび前記第二走行ギアは、前記走行駆動軸に対してその軸線方向に移動可能に取り付けられ、前記第一作業ギアおよび前記第二作業ギアは、前記作業駆動軸に対してその軸線方向に移動可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００１７】
このように、第一走行ギアおよび第二走行ギアは、走行駆動軸に対してその軸線方向に移動可能に取り付けられているので、第一走行ギアあるいは第二走行ギアを軸線方向に移動させることによって第一動力伝達経路あるいは第三動力伝達経路の断接を行なうことができる。
また、第一作業ギアおよび第二作業ギアは、作業駆動軸に対してその軸線方向に移動可能に取り付けられているので、第一作業ギアあるいは第二作業ギアを軸線方向に移動させることによって第二動力伝達経路あるいは第四動力伝達経路の断接を行なうことができる。
このように、第一走行ギア、第二走行ギア、第一作業ギアおよび第二作業ギアを選択的に軸線方向に移動させることで、第一動力伝達経路ないし第四動力伝達経路の内選択したものの断接を行なえるので、ギア数が少なくコンパクトな構成とすることができる。
【００１８】
また、本発明にかかる作業車両では、前記第一走行ギアおよび前記第一作業ギアは、相互の歯が重ならないようにその軸線方向の位置をずらして取り付けられ、前記エンジン出力ギアは、軸線方向に移動可能に取り付けられ、かつ、軸線方向の歯幅が、軸線方向における中間位置で前記第一走行ギアおよび前記第一作業ギアと同時に噛合う大きさとされ、前記第二走行ギアおよび前記第二作業ギアは、相互の歯が重ならないようにその軸線方向の位置をずらして取り付けられ、前記電動出力ギアは、軸線方向に移動可能に取り付けられ、かつ、軸線方向の歯幅が、軸線方向における中間位置で前記第二走行ギアおよび前記第二作業ギアと同時に噛合う大きさとされていることを特徴とする。
【００１９】
このように、第一走行ギアおよび第一作業ギアは、相互の歯が重ならないようにその軸線方向の位置をずらして取り付けられ、エンジン出力ギアは、軸線方向に移動可能に取り付けられ、かつ、軸線方向の歯幅が、軸線方向における中間位置で前記第一走行ギアおよび前記第一作業ギアと同時に噛合う大きさとされているので、エンジン出力ギアを軸線方向における中間位置から第一作業ギア側に移動すると、エンジン出力ギアと第一走行ギアとの噛合が解除され、反対に第一走行ギア側に移動するとエンジン出力ギアと第一作業ギアとの噛合が解除される。
したがって、エンジン出力ギアを軸線方向に移動させることによって第一動力伝達経路あるいは第二動力伝達経路の断接を行なうことができる。
また、第二走行ギアおよび第二作業ギアは、相互の歯が重ならないようにその軸線方向の位置をずらして取り付けられ、電動出力ギアは、軸線方向に移動可能に取り付けられ、かつ、軸線方向の歯幅が、軸線方向における中間位置で第二走行ギアおよび第二作業ギアと同時に噛合う大きさとされているので、電動出力ギアを軸線方向における中間位置から第二作業ギア側に移動すると、電動出力ギアと第二走行ギアとの噛合が解除され、反対に第二走行ギア側に移動すると電動出力ギアと第二作業ギアとの噛合が解除される。
したがって、電動出力ギアを軸線方向に移動させることによって第三動力伝達経路あるいは第四動力伝達経路の断接を行なうことができる。
このように、エンジン出力ギアあるいは電動出力ギアを選択的に軸線方向に移動させることで、第一動力伝達経路ないし第四動力伝達経路の内選択したものの断接を行なえるので、ギア数が少なくコンパクトな構成とすることができる。
【００２０】
また、本発明にかかる作業車両は、前記動力伝達機構には、サンギア、プラネタリギアおよびリングギアで構成された遊星歯車と、前記サンギア、前記プラネタリギアおよび前記リングギアのいずれかと噛合連結される駆動ギアと、が備えられ、前記エンジン出力軸および前記電動出力軸は、前記サンギア、前記プラネタリギアおよび前記リングギアのいずれかに接続されていることを特徴とする。
【００２１】
サンギア、プラネタリギアおよびリングギアの間では相互に単独であるいは複合した駆動力が伝達できるので、サンギア、プラネタリギアおよびリングギアの内、エンジン出力軸および電動出力軸が接続されていないギアと、駆動ギアとにそれぞれ走行駆動軸あるいは作業駆動軸を接続すると、走行駆動軸および作業駆動軸はエンジンおよび／または電動発電機によって駆動されることとなる。
このため、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ので、構造をコンパクトにすることができる。
また、動力伝達機構は遊星歯車を用いているので、コンパクトに構成できる。
【発明の効果】
【００２２】
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／または電動発電機によって駆動されるので、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る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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。
［第一実施形態］
本発明の第一実施形態について、図１〜図３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、荷役作業を行うフォーク（作業手段）７と、フォーク７を駆動するフォーク駆動部（作業駆動部）９と、エンジン１１と、電動発電機１３と、動力伝達機構１５と、フォークリフト１の動作を制御する制御部１７と、が備えられている。
【００２４】
車輪駆動部５には、駆動力の入力部である走行駆動軸１９と、走行駆動軸１９からの回転駆動を変速して伝達するトランスミッション２１と、車輪３を支持するとともにトランスミッション２１から伝達された駆動力を車輪３に伝達するフロントアクスル２３とが備えられている。
なお、フロントアクスル２３には、車輪３を停止させるブレーキが備えられている。
フォーク駆動部９には、フォーク７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２５と、油圧アクチュエータ２５へ油を供給する固定容量式の油圧ポンプモータ２７と、油圧ポンプモータ２７を作動する作業駆動軸２９とが備えられている。
【００２５】
エンジン１１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３１を備えている。
電動発電機１３は、インバータ３３を介してバッテリ３５と接続されている。インバータ３３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。
電動発電機１３には、電動出力軸３７が備えられている。バッテリ３５からの直流電気がインバータ３３によって調整された周波数の交流電気に変換され電動発電機１３に供給されると、電動発電機１３は回転駆動力を発生し、それを電動出力軸３７によって伝達する。
また、電動発電機１３は、電動出力軸３７が回転駆動されることによって交流電力を生成する機能を奏するものである。発生した交流電力は、インバータ３３によって直流に変換され、バッテリ３５に蓄電される。
【００２６】
次に、動力変換機構１５について説明する。
エンジン出力軸３１には、エンジン出力ギア４１が取り付けられている。
走行駆動軸１９の先端部にエンジン出力ギア４１と噛合うように第一走行ギア４３が取り付けられている。走行駆動軸１９には、第一走行ギア４３より車輪駆動部５側に第二走行ギア４５が取り付けられている。
走行駆動軸１９には、第二走行ギア４５から車輪駆動部５側の位置に走行駆動軸１９を断接する第一走行クラッチ４７が、第一走行ギア４３と第二走行ギア４５との間の位置に走行駆動軸１９を断接する第二走行クラッチ４９が、設けられている。
【００２７】
作業駆動軸２９の先端部にエンジン出力ギア４１と噛合うように第一作業ギア５１が取り付けられている。作業駆動軸２９には、第一作業ギア５１よりフォーク駆動部９側に第二作業ギア５３が取り付けられている。
作業駆動軸２９には、第二作業ギア５３からフォーク駆動部９側の位置に作業駆動軸２９を断接する第一作業クラッチ５５が、第一作業ギア５１と第二作業ギア５３との間の位置に作業駆動軸２９を断接する第二作業クラッチ５７が、設けられている。
電動出力軸３７には、電動出力ギア５９が取り付けられている。
【００２８】
動力伝達機構１５には、第一中間軸６１と、第二中間軸６３と、が回転自在に取り付けられている。
第一中間軸６１には、電動出力ギア５９と噛合うように第一中間電動出力ギア６５が取り付けられ、第二走行ギア４５と噛合うように第一中間走行ギア６７が取り付けられている。第一中間軸６１には、第一中間電動出力ギア６５と第一中間走行ギア６７との間の位置に第一中間軸６１を断接する第一中間クラッチ６９が設けられている。
第二中間軸６３には、電動出力ギア５９と噛合うように第二中間電動出力ギア７１が取り付けられ、第二作業ギア５３と噛合うように第二中間作業ギア７３が取り付けられている。第二中間軸６３には、第二中間電動出力ギア７１と第二中間作業ギア７３との間の位置に第二中間軸６３を断接する第二中間クラッチ７５が設けられている。
【００２９】
このように構成された動力伝達機構１５では、エンジン出力ギア４１、第一走行ギア４３、第二走行クラッチ４９および第一走行クラッチ４７が本発明の第一動力伝達経路を構成している。
エンジン出力ギア４１、第一作業ギア５１、第二作業クラッチ５７および第一作業クラッチ５５が本発明の第二動力伝達経路を構成している。
電動出力ギア５９、第一中間電動出力ギア６５、第一中間軸６１、第一中間クラッチ６９、第一中間走行ギア６７、第二走行ギア４５および第一走行クラッチ４７が本発明の第三動力伝達経路を構成している。
電動出力ギア５９、第二中間電動出力ギア７１、第二中間軸６３、第二中間クラッチ７５、第二中間作業ギア７３、第二作業ギア５３および第一作業クラッチ５５が本発明の第四動力伝達経路を構成している。
【００３０】
フォーク駆動部９について、図２および図３に基づいて説明する。
油圧ポンプモータ２７は、モータ部７７とポンプ部７９とで形成されている。モータ部７７およびポンプ部７９は、ともに作業駆動軸２９によって回転駆動される。ポンプ部７９の回転によってタンク８１から油を吸い上げ油圧アクチュエータ２５に供給する。
油圧ポンプモータ２７と油圧アクチュエータ２５とを結ぶ油圧回路には流路を切り換える切換弁８３が備えられている。
切換弁８３からタンク８１への戻り流路には、絞り量を調整できる絞り弁８５が備えられている。
油圧回路内が負圧になるのを防止するためにチェック弁８２が備えられている。
【００３１】
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７を下げた状態で荷物のところまで走行し、フォーク７を荷物の下に差し込み停止する。
次いで、フォーク７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７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。
【００３２】
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７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ので、制御部１７は、それぞれの状況に応じてエンジン１１、電動発電機１３および動力伝達機構１５の動作を制御する。
以下、この動作の一例を説明する。
【００３３】
車輪３の始動時には、第一走行クラッチ４７および第一中間クラッチ６９を接続し、第三動力伝達経路を接続する。これにより、走行駆動軸１９（車輪３）は電動発電機１３によって駆動される。
この状態で、同時にリフト上げする場合には、第二作業クラッチ５７を接続し、第二動力伝達経路を接続する。また、切換弁８３を図２に示す作動状態とする。これにより、作業駆動軸２９はエンジン１１によって駆動され、油圧ポンプモータ２７のポンプ部７９が作動しタンク８１から油が油圧アクチュエータ２５の下部に供給される。油圧アクチュエータ２５のピストンが上方へ移動するので、フォーク７が上方へ移動し、リフト上げされる。
【００３４】
一方、リフト下げする場合には、第二動力伝達経路を接続させず、切換弁８３を図３に示す状態とする。併せて、油圧アクチュエータ２５からの戻り油が絞り弁８５を通るようにする。
この状態にすると、フォーク７（および荷物）の重量によって油圧アクチュエータ２５のピストンは下方に移動し、油が絞り弁８５を通ってタンク８１に戻される。
したがって、絞り弁８５の絞りを調節することによって油の戻り量、すなわちフォーク７の下げ速度を制御することができる。
このように、走行始動時には、走行駆動軸１９の回転数が低いので、低回転数で効率の悪いエンジン１１ではなく、電動発電機１３で駆動し、フォーク７はエンジン１１で駆動するようにしている。
【００３５】
次に、車輪３の加速時、すなわち加速走行時には、始動時に加えて第二走行クラッチ４９を接続し、第一動力伝達経路を接続する。
これにより、最も出力が必要となる走行加速時には、走行駆動軸１９は電動発電機１３およびエンジン１１によって駆動される。
この状態で、同時にリフト上げする場合には、第一作業クラッチ５５および第二作業クラッチ５７を接続し、第二動力伝達経路を接続するとともに第二中間クラッチ７５を接続し、第四動力伝達機構を接続する。また、切換弁８３を図２に示す作動状態とする。
これにより、作業駆動軸２９はエンジン１１および電動発電機１３によって駆動され、油圧ポンプモータ２７のポンプ部７９が作動しタンク８１から油が油圧アクチュエータ２５の下部に供給される。油圧アクチュエータ２５のピストンが上方へ移動するので、フォーク７が上方へ移動し、リフト上げされる。
【００３６】
一方、リフト下げする場合には、第二動力伝達経路および第四動力伝達経路を接続させず、切換弁８３を図３に示す状態とする。これにより、油圧アクチュエータ２５からの戻り油が絞り弁８５を通るようになる。
この状態にすると、フォーク７（および荷物）の重量によって油圧アクチュエータ２５のピストンは下方に移動し、油が絞り弁８５を通ってタンク８１に戻される。
したがって、絞り弁８５の絞りを調節することによって油の戻り量、すなわちフォーク７の下げ速度を制御することができる。
このように、走行加速時には、最も大きな出力が必要となるので、走行駆動軸１９および作業駆動軸２９はともにエンジン１１および電動発電機１３で駆動されている。
こうすることにより、エンジン１１の最大出力は電動発電機１３の出力分だけ小さくできるので、燃費向上およびコンパクト化を図ることができる。
【００３７】
次に、加速走行から定速走行に移行すると、第一中間クラッチ６９の接続を断ち、第三動力伝達経路の接続を外す。これにより、走行駆動軸１９は第一動力伝達経路によってエンジン１１で駆動されることとなる。
この状態で、同時にリフト上げする場合には、荷物の重量によって動作が異なる。
荷物が軽い（低負荷）場合には、第二中間クラッチ７５および第一作業クラッチ５５を接続し、第四動力伝達経路を接続する。また、切換弁８３を図２に示す作動状態とする。
これにより、作業駆動軸２９（フォーク７）は電動発電機１３によって駆動され、リフト上げされる。
荷物が重い（高負荷）場合には、さらに、第二作業クラッチ５７を接続し、第二動力伝達経路を接続する。この場合には、作業駆動軸２９（フォーク７）は電動発電機１３およびエンジン１１によって駆動され、リフト上げされる。
【００３８】
一方、リフト下げする場合には、第四動力伝達経路の接続を断ち、第二動力伝達経路のみ接続し、切換弁８３を中央位置に切換え、油圧アクチュエータ２５からの戻り油がモータ部７７を通るようにする。
フォーク７（および荷物）の重量によって油圧アクチュエータ２５のピストンは下方に移動し、油がモータ部７７を通ってタンク８１に戻される。
モータ部７７の作業駆動軸２９は、第四動力伝達経路によって電動発電機１３に接続されているので、電動発電機１３は電力を生成し、インバータ３３を介してバッテリ３５を充電する。これにより、電動発電機１３がフォーク７の下げに対してブレーキの機能を奏し、フォーク７の下げ速度を適当な速度にすることができる。
【００３９】
このように、定速走行時には、走行駆動軸１９は略一定の回転数となるので、エンジン１１の仕様を適宜選定することによって、効率のよい回転数領域でエンジン１１を作動させることができる。
また、リフト下げにおいてエネルギを回生できるので、燃費を低減できる。
【００４０】
次に、車輪３の減速時、すなわち減速走行時には、第一走行クラッチ４７および第一中間クラッチ６９を接続し、第三動力伝達経路を接続する。
こうすると、走行駆動軸１９と電動発電機１３とが接続されるので、電動発電機１３は走行駆動軸１９によって作動され、電力を生成する。この電力はインバータ３３を介してバッテリ３５に蓄電される。
このように、減速走行時、第三動力伝達経路を接続することによって、エネルギを回生できるので、燃費を低減できる。
車輪３はフロントアクスル２３に備えられたブレーキによっても制動できる。
【００４１】
この状態で、同時にリフト上げする場合には、第一作業クラッチ５５および第二作業クラッチ５７を接続し、第二動力伝達経路を接続する。また、切換弁８３を図２に示す作動状態とする。
これにより、作業駆動軸２９（フォーク７）はエンジン１１によって駆動され、リフト上げされる。
一方、リフト下げする場合には、第二動力伝達経路の接続を断ち、作業駆動軸２９に動力が伝達されないようにする。そして、切換弁８３を図３に示す状態とし、油圧アクチュエータ２５からの戻り油が絞り弁８５を通るようにする。
この状態にすると、フォーク７（および荷物）の重量によって油圧アクチュエータ２５のピストンは下方に移動し、油が絞り弁８５を通ってタンク８１に戻される。
したがって、絞り弁８５の絞りを調節することによって油の戻り量、すなわちフォーク７の下げ速度を制御することができる。
【００４２】
次に、車輪３が停止中には、走行駆動軸１９には動力が不要であるので、第一動力伝達経路および第三動力伝達経路の接続を断った状態とする。
この状態で、リフト上げあるいはリフト下げを行なう場合には、前述の定速走行の場合と同様に行なう。
なお、第一駆動伝達経路および第三駆動伝達経路を接続し、第一走行クラッチ４７の接続を断つ、あるいは、第二駆動伝達経路および第四駆動伝達経路を接続し、第一作業クラッチ５５の接続を断てば、エンジン１１によって電動発電機１３が駆動できるので、電動発電機１３で発電してバッテリ３５を充電することができる。
【００４３】
このように、車輪３を駆動する走行駆動軸１９およびフォーク７を駆動する作業駆動軸２９は、動力伝達機構１５を操作してそれぞれ所要動力に応じてエンジン１１および／または電動発電機１３によって駆動されるので、電動発電機１３はエンジン１１と合わせて最大駆動出力を形成するバッテリ３５の出力に見合う出力を有していればよい。
このため、電動発電機１３は走行駆動軸１９あるいは作業駆動軸２９を単独駆動するものに比べて小さくできるので、構造をコンパクトにすることができる。
【００４４】
また、走行駆動軸１９は、所要駆動力（所要回転数）が低い時には電動発電機１３によって駆動され、所要駆動力が上がるとエンジン１１によって駆動され、さらに駆動力が必要になるとエンジン１１および電動発電機１３で駆動されるので、エンジン１１は燃費効率のよい回転数領域で用いることができる。
そして、車輪３が減速中に、第三動力伝達経路を接続する、あるいはリフト下げ中に第四動力伝達経路を接続すると、走行駆動軸１９あるいは作業駆動軸２９から電動発電機１３が回転されるので、電動発電機１３は電力を生成しバッテリを充電することができる。
このように、エンジン１１を効率よく駆動させ、かつ走行駆動軸１９あるいは作業駆動軸２９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る。
【００４５】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図４および図５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９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。図５はフォーク駆動部９の概略構成を示すブロック図である。
【００４６】
本実施形態では、フォーク駆動部９には、フォーク７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２５と、油圧アクチュエータ２５へ油圧を供給する可変容量式の油圧ポンプモータ２８と、油圧ポンプモータ２８を作動する作業駆動軸２９とが備えられている。
油圧ポンプモータ２８は、モータ部７６とポンプ部７８とで形成されている。モータ部７６およびポンプ部７８は、ともに作業駆動軸２９によって回転駆動される。
ポンプ部７８の回転によってタンク８１から油を吸い上げ油圧アクチュエータ２５に供給する。
モータ部７６およびポンプ部７８は容量を調節できるように構成されている。
油圧ポンプモータ２８と油圧アクチュエータ２５とを結ぶ油圧回路には流路を切り換える切換弁８３が備えられている。
【００４７】
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。
フォークリフト１の動作については、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９の動作について説明する。
図５は、切換弁８３がリフト下げを行なえるように切換えられている状態を示している。
この状態で、第二中間クラッチ７５および第一作業クラッチ５５を接続し、第四動力伝達経路を接続する。これにより、電動発電機１３と作業駆動軸２９とは接続される。
電動発電機１３が走行駆動軸１９を駆動（第三駆動伝達経路が接続）していない場合には、第一実施形態と同様に動作する。
【００４８】
すなわち、フォーク７（および荷物）の重量によって油圧アクチュエータ２５のピストンは下方に移動し、油がモータ部７６を通ってタンク８１に戻される。
モータ部７６の作業駆動軸２９は、第四動力伝達経路によって電動発電機１３に接続されているので、電動発電機１３は電力を生成し、インバータ３３を介してバッテリ３５を充電する。これにより、電動発電機１３がフォーク７の下げに対してブレーキの機能を奏し、フォーク７の下げ速度を適当な速度にすることができる。
また、電動発電機１３によって走行駆動軸１９を駆動している場合には、電動発電機１３はエンジン１１と略同様な回転数で作動しているので、モータ部７６はこの回転数に応じた回転数で駆動されることになる。
この場合、一定回転数であってもモータ部７６の容量を調節すると、油の通過速度を調節することができるので、モータ部７６の容量を調節してリフト下げ速度を制御する。そして、電動発電機１３には、モータ部７６を通過する油によって発生するトルクを伝達して、回生させる。
なお、電動発電機１３が走行駆動軸１９を駆動（第三駆動伝達経路が接続）していない場合でも、モータ部７６の容量を調節してリフト下げ速度を制御してもよい。
【００４９】
このように、本実施形態では、車輪駆動部５が、エンジン１１および電動発電機１３によって駆動されている場合であっても、リフト下げ時に第三動力伝達経路を接続して回生エネルギを回収することができるので、回生エネルギを増加させることができる。
これにより、一層燃費を低減させることができる。
【００５０】
［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について、図６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、動力伝達機構１５の構成および発電機８７関連構成が追加された点で異なっている。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６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。
【００５１】
本実施形態の動力伝達機構では、第一実施形態のそれから第一走行クラッチ４７および第一作業クラッチ５５が省略されている。これは、後述するようにバッテリ３５を充電する発電機８７が備えられているためである。
エンジン１１の近傍に、インバータ３３と電気的に接続されている発電機８７が備えられている。発電機８７には発電機軸９１が備えられている。
エンジン出力軸３１には、エンジン出力発電ギア８９が取り付けられている。
発電機軸９１には、エンジン出力発電ギア８９と噛合うように発電ギア９３が取り付けられている。
発電機軸９１には、発電ギア９３と発電機８７との間に、発電機軸９１を断接する発電クラッチ９５が備えられている。
【００５２】
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。
フォークリフト１の動作については、第一実施形態と略同様であるので重複した説明を省略し、発電機８７の動作について主として説明する。
発電クラッチ９５を接続すると、発電機軸９１はエンジン出力軸３１によってエンジン出力発電ギア８９および発電ギア９３を介して回転駆動される。
発電機軸９１が回転されると発電機８７は電力を生成し、この電力をインバータ３３に供給する。
インバータ３３は、この電力を電動発電機１３あるいはバッテリ３５に供給する。
【００５３】
電動発電機１３に余分な電力が不要である、およびバッテリ３５の蓄電量が十分である等で、発電機８７によって電力を供給する必要がない時には、発電クラッチ９５の接続を断っておく。こうすることによって、発電機８７を駆動して無駄な動力を消費することを防止することができる。
なお、発電クラッチ９５を設置するコストおよびそれを制御し操作するコストと、無駄な消費動力にかかるコストとの比較で、前者が大きい場合には、発電クラッチ９５を省略して、発電機８７は常時駆動されるようにしてもよい。
また、発電機８７はエンジン１１の近傍に配置され、バッテリ３５と電気的に接続されているので、バッテリ３５の電力をエンジン１１のスタータとして用いることができる。
【００５４】
このように、本実施形態によれば、エンジン１１によって駆動される発電機８７が備えられ、発電機８７で生成された電力がインバータ３３に供給されるので、フォークリフト１の動作中に、発電機８７から電動発電機１３への電力供給およびバッテリ３５の充電を行なうことができる。
このため、バッテリ３５の放電量を考慮することなく長時間作業を行うことができる。あるいは、バッテリ３５の容量を小さくできる。
なお、本実施形態では、固定容量式の油圧ポンプモータ２７を用いているが、第二実施形態の可変容量式の油圧ポンプモータ２８を用いて、回生エネルギの増加をはかるようにしてもよい。
【００５５】
［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態について、図７および図８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、動力伝達機構１５の構成およびそれに伴うエンジン１１および電動発電機１３の配置が異なっている。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。図８は、第二動力伝達経路の接続が断たれた状態を示すブロック図である。
【００５６】
電動出力軸３７は中空の円筒形状とされている。
エンジン出力軸３１は、電動出力軸３７の中空部に貫通して、同一軸線中心となるように配置されている。
エンジン出力軸３１の先端部には、エンジン出力ギア４１が、取り付けられている。
エンジン出力軸３１のエンジン１１側にはエンジン出力軸３１を断接するエンジン出力軸クラッチ９７が設けられている。
電動出力軸３７には、電動出力ギア５９が取り付けられている。
エンジン出力軸３１と電動出力軸３７とを断接する出力軸クラッチ９９が設けられている。
エンジン出力軸３１および電動駆動軸３７は同一軸線中心であるので、エンジン出力ギア４１および電動出力ギア５９も同一軸線中心を持つこととなる。
【００５７】
走行駆動軸１９には、エンジン出力ギア４１と噛合う位置に第一走行ギア４４が、電動出力ギア５９と噛合う位置に第二走行ギア４６が、それぞれ軸線方向に移動可能に取り付けられている。
作業駆動軸２９には、エンジン出力ギア４１と噛合う位置に第一作業ギア５２が、電動出力ギア５９と噛合う位置に第二作業ギア５４が、それぞれ軸線方向に移動可能に取り付けられている。
第一走行ギア４４、第二走行ギア４６、第一作業ギア５２および第二作業ギア５４は、それぞれ図示しない移動手段によって軸線方向に移動されるように構成されている。
なお、第一走行ギア４４、第二走行ギア４６、第一作業ギア５２および第二作業ギア５４は、それぞれ走行駆動軸１９あるいは作業駆動軸２９に対して軸線方向に移動させず、断接可能に係合させるようにしてもよい。このようにして、動力を伝達したい当該ギアと当該駆動軸とを接合させるようにする。動力を伝達させない場合には、両者の係合を離脱させ、当該ギアを当該駆動軸に対して空回りさせる。
【００５８】
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の動作については、第一動力伝達経路、第二動力伝達経路、第三動力伝達経路および第四動力伝達経路の断接のやり方が異なるだけで、前述の第一実施形態と同様であるので、ここでは重複した説明を省略し、第一動力伝達経路、第二動力伝達経路、第三動力伝達経路および第四動力伝達経路の断接動作について主として説明する。
【００５９】
このように構成された動力伝達機構１５では、エンジン出力軸クラッチ９７、エンジン出力ギア４１および第一走行ギア４４が本発明の第一動力伝達経路を構成している。第一走行ギア４４を軸線方向に移動して、エンジン出力ギア４１と噛合わないようにすると、第一動力伝達経路の接続が断たれることになる。
エンジン出力軸クラッチ９７、エンジン出力ギア４１および第一作業ギア５２が、本発明の第二動力伝達経路を構成している。図８に示すように、第一作業ギア５２を軸線方向に移動して、エンジン出力ギア４１と噛合わないようにすると、第二動力伝達経路の接続が断たれることになる。
エンジン出力軸クラッチ９７の接続を断つと、第一動力伝達経路および第二動力伝達経路の接続が断たれることとなる。
【００６０】
電動出力ギア５９および第二走行ギア４６が、本発明の第三動力伝達経路を構成している。第二走行ギア４６を軸線方向に移動して、電動出力ギア５９と噛合わないようにすると、第三動力伝達経路の接続が断たれることになる。
電動出力ギア５９および第二作業ギア５４が、本発明の第四動力伝達経路を構成している。第二作業ギア５４を軸線方向に移動して、エンジン出力ギア４１と噛合わないようにすると、第四動力伝達経路の接続が断たれることになる。
また、出力軸クラッチ９９およびエンジン出力軸クラッチ９７を接続する。そして、第一走行ギア４４および第一作業ギア５２とエンジン出力ギア４１との噛合いを外し、第二走行ギア４６および第二作業ギア５４と電動出力ギア５９との噛合いを外すと、電動発電機１３はエンジン１１によって駆動されるので、電動発電機１３で発電してバッテリ３５を充電することができる。
【００６１】
本実施形態では、第一実施形態で述べた効果に加えて、次の効果を奏するものである。
本実施形態では、エンジン出力軸３１と電動出力軸３７とは、同一軸線中心を有するように配置されているので、エンジン１１および電動発電機１３の配置をコンパクト化することができる。
また、エンジン出力ギア４１と電動出力ギア５９とは、同一軸線中心を有するので、走行駆動軸１９に取り付けられる第一走行ギア４４と第二走行ギア４６とに直接噛合わせることができるし、作業駆動軸２９に取り付けられる第一作業ギア５２と第二作業ギア５４とに直接噛合わせることができる。そして、これらの第一走行ギア４４、第二走行ギア４６、第一作業ギア５２および第二作業ギア５４を個別に軸線方向に移動し、エンジン出力ギア４１あるいは電動出力ギア５９との噛合を断接することで、第一動力伝達経路ないし第四動力伝達経路の断接を任意に行なえるので、動力伝達機構１５はギア数が少なくコンパクトな構成とすることができる。
【００６２】
なお、本実施形態では、固定容量式の油圧ポンプモータ２７を用いているが、第二実施形態の可変容量式の油圧ポンプモータ２８を用いて、回生エネルギの増加をはかるようにしてもよい。
また、本実施形態では、バッテリ３５を充電するために、出力軸クラッチ９９を設けて、エンジン１１によって電動発電機１３を駆動するようにしているが、第三実施形態に示される発電機８７を設けるようにしてもよい。このようにすると、荷役中においてもバッテリ３５を充電することができる。
【００６３】
［第五実施形態］
次に、本発明の第五実施形態について、図９および図１０を用いて説明する。
本実施形態では、第三実施形態（第一実施形態）と基本的構成は同様であり、動力伝達機構１５の構成およびそれに伴うエンジン１１および電動発電機１３の配置が異なっている。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、第一実施形態あるいは第三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。図１０は、第二動力伝達経路の接続が断たれた状態を示すブロック図である。
【００６４】
電動出力軸３７は中空の円筒形状とされている。
エンジン出力軸３１は、電動出力軸３７の中空部に貫通して、同一軸線中心となるように配置されている。
エンジン出力軸３１の先端部には、エンジン出力ギア４２が軸線方向に移動可能に取り付けられている。
エンジン出力軸３１のエンジン１１側にはエンジン出力軸３１を断接するエンジン出力軸クラッチ９７が設けられている。
電動出力軸３７には、電動出力ギア６０が軸線方向に移動可能に取り付けられている。
エンジン出力ギア４２および電動出力ギア６０は、それぞれ図示しない移動手段によって軸線方向に移動されるように構成されている。
エンジン出力軸３１および電動駆動軸３７は同一軸線中心であるので、エンジン出力ギア４２および電動出力ギア６０も同一軸線中心を持つこととなる。
【００６５】
走行駆動軸１９には、エンジン出力ギア４２と噛合う位置に第一走行ギア４３が、電動出力ギア６０と噛合う位置に第二走行ギア４５が、取り付けられている。
作業駆動軸２９には、エンジン出力ギア４２と噛合う位置に第一走行ギア５１が、電動出力ギア６０と噛合う位置に第二作業ギア５３が、取り付けられている。
第一走行ギア４３と第一作業ギア５１との軸線方向の取付位置は、相互に歯面が重ならないようにずらして配置されている。例えば、図９に示されるように第一走行ギア４３は、第一作業ギア５１に対してエンジン１１側に設置されている。
エンジン出力ギア４２の軸線方向の歯幅は、図９に示されるように軸線方向において第一走行ギア４３と第一作業ギア５１との中間に位置している時、第一走行ギア４３および第一作業ギア５１と同時に噛合う大きさとされている。
【００６６】
第二走行ギア４５と第二作業ギア５３との軸線方向の取付位置は、相互に歯面が重ならないようにずらして配置されている。例えば、図９に示されるように第二走行ギア４５は、第二作業ギア５３に対して車輪駆動部５側に設置されている。
電動出力ギア６０の軸線方向の歯幅は、図９に示されるように軸線方向において第二走行ギア４５と第二作業ギア５３との中間に位置している時、第二走行ギア４５および第二作業ギア５３と同時に噛合う大きさとされている。
【００６７】
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の動作については、第一動力伝達経路、第二動力伝達経路、第三動力伝達経路および第四動力伝達経路の断接のやり方が異なるだけで、前述の第一実施形態と同様であるので、ここでは重複した説明を省略し、第一動力伝達経路、第二動力伝達経路、第三動力伝達経路および第四動力伝達経路の断接について主として説明する。
【００６８】
本実施形態にかかる動力伝達機構１５では、エンジン出力軸クラッチ９７、エンジン出力ギア４２および第一走行ギア４３が本発明の第一動力伝達経路を構成している。
エンジン出力軸クラッチ９７、エンジン出力ギア４２および第一作業ギア５１が、本発明の第二動力伝達経路を構成している。
電動出力ギア６０および第二走行ギア４５が、本発明の第三動力伝達経路を構成している。
電動出力ギア６０および第二作業ギア５３が、本発明の第四動力伝達経路を構成している。
【００６９】
エンジン出力ギア４２は、軸線方向の歯幅が大きくされており、図９に示される中立位置では、歯幅の内エンジン１１側の半分が第一走行ギア４３と噛合い、車輪駆動部５側の半分は第一作業ギア５１と噛合っている。すなわち、第一動力伝達経路および第二動力伝達経路は接続されている。
この状態からエンジン出力ギア４２をエンジン１１側へ移動させると、エンジン出力ギア４２と第一作業ギア５１との噛合幅が少なくなる。
エンジン出力ギア４２をさらにエンジン１１側に移動させると、図１０に示すようにエンジン出力ギア４２と第一作業ギア５１とが噛合わないようになる。
これにより、第二動力伝達経路の接続が断たれることになる。
【００７０】
この時、エンジン出力ギア４２は、軸線方向の歯幅が長いため、第一走行ギア４３と噛合っているので、第一動力伝達経路は接続されている。
この状態で、エンジン出力軸クラッチ９７を開けば、第一動力伝達経路の接続が断たれる。
なお、第一動力伝達経路の接続を断つには、エンジン出力ギア４２をさらにエンジン１１側に移動させて、第一走行ギア４３と噛合わないようにしてもよい。
【００７１】
一方、エンジン出力ギア４２を図９に示される中立位置から車輪駆動部５側に移動させると、エンジン出力ギア４２と第一走行ギア４３との噛合幅が少なくなる。
エンジン出力ギア４２をさらに車輪駆動部５側に移動させると、エンジン出力ギア４２と第一走行ギア４３とが噛合わないようになる。
これにより、第一動力伝達経路の接続が断たれることになる。
この時、エンジン出力ギア４２は、第一作業ギア５１と噛合っているので、第二動力伝達経路は接続されている。
この状態で、第二動力伝達経路の接続を断つには、エンジン出力軸クラッチ９７を開く、あるいは、エンジン出力ギア４２をさらに車輪駆動部５側に移動させて、第一作業ギア５１と噛合わないようにする。
【００７２】
電動出力ギア６０は、軸線方向の歯幅が大きくされており、図９に示される中立位置では、歯幅の内車輪駆動部５側の半分が第二走行ギア４５と噛合い、エンジン１１側の半分は第二作業ギア５３と噛合っている。すなわち、第三動力伝達経路および第四動力伝達経路は接続されている。
この状態からエンジン出力ギア４２をエンジン１１側へ移動させると、エンジン出力ギア４２と第二走行ギア４５との噛合幅が少なくなり、ついには噛合わないようになる。
これにより、第三動力伝達経路の接続が断たれることになる。
【００７３】
この時、電動出力ギア６０は、軸線方向の歯幅が長いため、第二作業ギア５３と噛合っているので、第四動力伝達経路は接続されている。
この状態で、第四動力伝達経路の接続を断つには、電動発電機１３を停止する、あるいは、電動出力ギア６０をさらにエンジン１１側に移動させて、第二作業ギア５３と噛合わないようにする。
【００７４】
一方、電動出力ギア６０を図９に示される中立位置から車輪駆動部５側に移動させると、電動出力ギア６０と第二作業ギア５３との噛合幅が少なくなり、ついには電動出力ギア６０と第二作業ギア５３とが噛合わないようになる。
これにより、第四動力伝達経路の接続が断たれることになる。
この時、電動出力ギア６０は、第二走行ギア４５と噛合っているので、第三動力伝達経路は接続されている。
この状態で、第三動力伝達経路の接続を断つには、電動発電機１３を停止する、あるいは、電動出力ギア６０をさらに車輪駆動部５側に移動させて、第二走行ギア４５と噛合わないようにする。
【００７５】
また、発電機８７は、発電機軸９１、発電ギア９３およびエンジン出力発電ギア８９によってエンジン出力軸３１に接続されているので、エンジン１１が作動している間、発電機８７は常時電力を生成している。この電力はインバータ３３を経由して電動発電機１３あるいはバッテリ３５に供給される。
このため、バッテリ３５の放電量を考慮することなく長時間作業を行うことができる。あるいは、バッテリ３５の容量を小さくできる。
【００７６】
本実施形態では、第一実施形態で述べた効果および上述の効果に加えて、次の効果を奏するものである。
本実施形態では、エンジン出力軸３１と電動出力軸３７とは、同一軸線中心を有するように配置されているので、エンジン１１および電動発電機１３の配置をコンパクト化することができる。
また、エンジン出力ギア４２と電動出力ギア６０とは、同一軸線中心を有するので、走行駆動軸１９に取り付けられる第一走行ギア４３と第二走行ギア４５とに直接噛合わせることができるし、作業駆動軸２９に取り付けられる第一作業ギア５１と第二作業ギア５３とに直接噛合わせることができる。そして、エンジン出力ギア４２および伝道出力ギア６０を個別に軸線方向に移動し、それらと第一走行ギア４３、第二走行ギア４５、第一作業ギア５１および第二作業ギア５３との噛合を選択的に断接することで、第一動力伝達経路ないし第四動力伝達経路の断接を任意に行なえるので、動力伝達機構１５はギア数が少なくコンパクトな構成とすることができる。
【００７７】
なお、本実施形態では、固定容量式の油圧ポンプモータ２７を用いているが、第二実施形態の可変容量式の油圧ポンプモータ２８を用いて、回生エネルギの増加をはかるようにしてもよい。
また、本実施形態では、発電機８７はエンジン１１作動中に常時発電するようにされているが、第三実施形態のように発電機軸９１に発電クラッチ９５を設置し、必要な時に発電するようにしてもよい。このようにすると、不必要な発電機８７の作動がなくなるので、無駄な動力消費を防止することができる。
【００７８】
［第六実施形態］
次に、本発明の第六実施形態について、図１１を用いて説明する。
本実施形態では、第一実施形態と基本的構成は同様であり、動力伝達機構１５の構成およびそれに伴うエンジン１１および電動発電機１３の配置が異なっている。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。
【００７９】
動力伝達機構１５には、遊星歯車１０１が備えられている。
遊星歯車１０１には、サンギア１０３と、プラネタリギア１０５と、リングギア１０７と、が備えられている。
サンギア１０３、プラネタリギア１０５およびリングギア１０７は、同一軸線中心を持つように配置されている。
プラネタリギア１０５には、複数のピニオンギア１０９が回転自在に備えられており、これらのピニオンギア１０９は、サンギア１０３とリングギア１０７とに同時に噛合っている。
【００８０】
サンギア１０３には、エンジン出力軸３１が同一軸線中心となるように取り付けられている。
プラネタリギア１０５には、走行駆動軸１９が同一軸線中心となるように取り付けられている。
リングギア１０７には、電動出力軸３７が同一軸線中心となるように取り付けられている。
なお、電動出力軸３７は中空円筒形状をしており、エンジン出力軸３１は電動出力軸３７の中空部を貫通するように設置されている。
【００８１】
電動出力軸３７のリングギア１０７に対して反対側の端部には、中間ギア１１１が取り付けられている。
作業駆動軸２９の先端部に取り付けられた作業ギア（駆動ギア）１１３は、中間ギア１１１と噛合うように設置されている。
エンジン出力軸３１には、エンジン出力軸３１を断接するエンジン出力軸クラッチ９７が備えられている。
走行駆動軸１９には、走行駆動軸１９を断接する走行駆動軸クラッチ１１５が備えられている。
作業駆動軸２９には、作業駆動軸２９を断接する作業駆動軸クラッチ１１７が備えられている。
【００８２】
本実施形態では、可変容量式の油圧ポンプモータ２８を用いている。
走行駆動軸１９および作業駆動軸２９を同時に駆動する場合、走行駆動軸１９の回転数を変化させると、作業駆動軸２９の回転数が変化する。
このように、作業駆動軸２９が変化しても、油圧ポンプモータ２８の容量を変化させることによって、フォーク７の上げ、下げの速度制御を行なうことができる。
【００８３】
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の動作については、第一動力伝達経路、第二動力伝達経路、第三動力伝達経路および第四動力伝達経路の断接のやり方が異なるだけで、前述の第一実施形態と同様であるので、ここでは重複した説明を省略し、第一動力伝達経路、第二動力伝達経路、第三動力伝達経路および第四動力伝達経路の断接について主として説明する。
【００８４】
本実施形態にかかる動力伝達機構１５では、エンジン出力軸クラッチ９７、サンギア１０３、プラネタリギア１０５および走行駆動クラッチ１１５が本発明の第一動力伝達経路を構成している。
第一動力伝達機構の断接は、エンジン出力軸クラッチ９７あるいは走行駆動軸クラッチ１１５を断接することで行なうことができる。
エンジン出力軸クラッチ９７および走行駆動軸クラッチ１１５の内いずれを断接するかは、状況に応じて選択される。
例えば、第二動力伝達経路を用いている場合には、エンジン出力軸クラッチ９７の接続を断つことはできない。また、第三動力伝達経路を用いている場合には、走行駆動軸クラッチ１１５の接続を断つことはできない。
【００８５】
エンジン出力軸クラッチ９７、サンギア１０３、プラネタリギア１０５、リングギア１０７、電動出力軸３７、中間ギア１１１、作業ギア１１３および作業駆動軸クラッチ１１７が、本発明の第二動力伝達経路を構成している。
第二動力伝達機構の断接は、エンジン出力軸クラッチ９７あるいは作業駆動軸クラッチ１１７を断接することで行なうことができる。
エンジン出力軸クラッチ９７および作業駆動軸クラッチ１１７の内いずれを断接するかは、状況、例えば、エンジン１１が走行駆動軸１９を駆動しているか、あるいは電動発電機１３が作業駆動軸２９を駆動しているか等、に応じて選択される。
【００８６】
リングギア１０７、プラネタリギア１０５および走行駆動軸クラッチ１１５が、本発明の第三動力伝達経路を構成している。
第三動力伝達機構の断接は、電動発電機１３の停止あるいは走行駆動軸クラッチ１１５の断接によって行なう。
これらのどちらで行なうかは、その時の状況、例えば、電動発電機１３が作業駆動軸２９を駆動しているか、あるいはエンジン１１が走行駆動軸１９を駆動しているか等によって選択される。
【００８７】
中間ギア１１１、作業ギア１１３および作業駆動軸クラッチ１１７が、本発明の第四動力伝達経路を構成している。
第四動力伝達機構の断接は、電動発電機１３の停止あるいは作業駆動軸クラッチ１１７の断接によって行なう。
これらのどちらで行なうかは、その時の状況、例えば、電動発電機１３が走行駆動軸１９を駆動しているか、あるいはエンジン１１が作業駆動軸２９を駆動しているか等によって選択される。
このように、第一動力伝達経路、第二動力伝達経路、第三動力伝達経路および第四動力伝達経路を適宜組み合わせて運転することによって、前述の第一実施形態で述べたフォークリフト１の動作を行なわせることができる。
【００８８】
本実施形態では、第一実施形態で述べた効果に加えて、次の効果を奏するものである。
動力伝達機構１５として、遊星歯車１０１を用いているので、動力伝達機構１５を一層コンパクトに構成することができる。
【００８９】
なお、本実施形態では、エンジン出力軸３１をサンギア１０３に、電動出力軸３７をリングギア１０７に接続しているが、これに限定されるものではない。
エンジン出力軸３１と電動出力軸３７とは、サンギア１０３、プラネタリギア１０５およびリングギア１０７のいずれかに接続させればよい。
また、作業ギア１１３は、リングギア１０７に関連して動作されるようにしているが、これは他のサンギア１０３またはプラネタリギア１０５に関連して動作されるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【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】本発明の第一実施形態にかかるフォーク駆動部のリフト上げ時の状態を示すブロック図である。
【図３】本発明の第一実施形態にかかるフォーク駆動部のリフト下げ時の状態を示すブロック図である。
【図４】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５】本発明の第二実施形態にかかるフォーク駆動部のリフト下げ時の状態を示すブロック図である。
【図６】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７】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８】本発明の第四実施形態にかかる動力伝達機構を示すブロック図である。
【図９】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１０】本発明の第五実施形態にかかる動力伝達機構を示すブロック図である。
【図１１】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。
【符号の説明】
【００９１】
１  フォークリフト
３  車輪
５  車輪駆動部
７  フォーク
９  フォーク駆動部
１１  エンジン
１３  電動発電機
１５  動力伝達機構
１９  走行駆動軸
２９  作業駆動軸
３１  エンジン出力軸
３５  バッテリ
３７  電動出力軸
４１，４２  エンジン出力ギア
４３，４４  第一走行ギア
４５，４６  第二相工ギア
５１，５２  第一作業ギア
５３，５５  第二作業ギア
５９，６０  電動出力ギア
８７  発電機
１０１  遊星歯車
１０３  サンギア
１０５  プラネタリギア
１０７  リングギア
１１３  作業ギア
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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