JP2006273516A - Hybrid type fork lift - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ハイブリッド型フォークリフトに係り、特にエンジン及び電動型のモータの2つの動力源を有するハイブリッド型フォークリフトに関する。 The present invention relates to a hybrid forklift, and more particularly to a hybrid forklift having two power sources, an engine and an electric motor.
一般に、産業車両として知られているフォークリフトは、エンジンや電動型のモータを動力源として、走行のための走行負荷と、荷役作業を行うための荷役負荷を駆動している。
例えば特許文献1には、単一のエンジンにより走行負荷と荷役負荷の双方を駆動するエンジン型フォークリフトが開示されている。走行兼荷役作業時には、荷役レバーの操作量に基づいてエンジンの運転を制御し、油圧式のクラッチ及びブレーキを有する変速機構により走行速度を制御している。
In general, a forklift known as an industrial vehicle uses an engine or an electric motor as a power source to drive a traveling load for traveling and a cargo handling load for performing a cargo handling operation.
For example,
一方、例えば特許文献2には、走行負荷及び荷役負荷にそれぞれ対応する2つのモータを有し、バッテリから各モータに電力を供給して作動させることにより走行負荷及び荷役負荷を駆動するバッテリ型フォークリフトが開示されている。
また、例えば特許文献3には、上述の特許文献2のような走行負荷用及び荷役負荷用の2つのモータに加えて、バッテリに充電を行うためのエンジンを搭載したハイブリッド型フォークリフトが開示されている。このハイブリッド型フォークリフトでは、エンジンにより発電機を駆動してバッテリを充電すると共にバッテリから各モータに電力を供給して作動させることにより走行負荷及び荷役負荷が駆動される。
On the other hand, for example,
Further, for example,
しかしながら、特許文献1のエンジン型フォークリフトでは、走行兼荷役作業時に、荷役レバーの操作量に基づいてエンジンの運転条件を決定し、変速機構により走行速度を制御するため、荷役負荷と走行負荷の双方のトルクパターンに対し、エンジンを低燃費で駆動させる最適な動作状態を実現することが困難であった。また、このとき、油圧式のクラッチ及びブレーキを制御して走行速度を調整するので、大きなエネルギー損失を生じる場合があった。
However, in the engine-type forklift disclosed in
また、一般に、モータを用いてエンジンと同等の出力を得ようとすると、エンジンに比べてかなり大型のモータとバッテリとが必要となる。このため、特許文献2あるいは特許文献3のようにフォークリフトに搭載されたモータ及びバッテリにより走行負荷と荷役負荷とをそれぞれ駆動する場合、実際には大きな動力を取り出すことが困難となる。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、大動力の取り出しが可能でありながらエネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトを提供することを目的とする。
In general, when an output equivalent to that of an engine is obtained using a motor, a motor and a battery that are considerably larger than those of the engine are required. For this reason, when driving load and cargo handling load are each driven by a motor and a battery mounted on a forklift as in
The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a hybrid forklift that is capable of taking out large power and is excellent in energy efficiency.
この発明に係るハイブリッド型フォークリフトは、第1の出力軸及び第2の出力軸を有するエンジンと、エンジンの第1の出力軸に接続されると共に走行を行うための走行負荷と、エンジンの第2の出力軸に接続されると共に発電手段として兼用される荷役モータと、荷役モータの回転軸を介してエンジンの第2の出力軸に接続されると共に荷役作業を行うための荷役負荷と、荷役モータで発生された電力を蓄えると共に必要に応じて荷役モータに電力を供給して作動させるバッテリとを備え、荷役負荷は、エンジンの動力及び荷役モータの動力の少なくとも一方により駆動されるものである。 A hybrid forklift according to the present invention includes an engine having a first output shaft and a second output shaft, a travel load connected to the first output shaft of the engine and traveling, and a second engine A load handling motor that is connected to the output shaft of the engine and also serves as power generation means, a load handling load that is connected to the second output shaft of the engine via the rotation shaft of the load handling motor and performs the load handling work, and a load handling motor And a battery for operating the cargo handling motor by supplying power to the cargo handling motor as required. The cargo handling load is driven by at least one of the engine power and the power of the cargo handling motor.
エンジンの第2の出力軸と荷役モータとの間に配設された荷役用クラッチをさらに備えれば、荷役用クラッチでエンジンの第2の出力軸と荷役モータとを切り離すことにより、荷役負荷を、荷役モータの動力のみによって駆動することができる。 If the vehicle further includes a cargo handling clutch disposed between the second output shaft of the engine and the cargo handling motor, the cargo handling load is reduced by separating the engine's second output shaft and the cargo handling motor by the cargo handling clutch. It can be driven only by the power of the cargo handling motor.
また、エンジンの第1の出力軸に接続されると共に発電手段として兼用される走行モータをさらに備え、走行モータの回転軸を介して走行負荷をエンジンの第1の出力軸に接続すれば、必要に応じてバッテリから電力を供給して走行モータを作動することができると共にこの走行モータが発電手段として発生した電力をバッテリに蓄えることができ、走行負荷はエンジンの動力及び走行モータの動力の少なくとも一方により駆動される。 Further, it is necessary to further include a travel motor that is connected to the first output shaft of the engine and also serves as a power generation means, and that a travel load is connected to the first output shaft of the engine via the rotation shaft of the travel motor. The power can be supplied from the battery to operate the traveling motor in accordance with the power, and the power generated by the traveling motor as power generation means can be stored in the battery. The traveling load is at least the power of the engine and the power of the traveling motor. Driven by one.
エンジンの第1の出力軸と走行モータとの間に配設された走行用クラッチをさらに備えれば、走行用クラッチでエンジンの第1の出力軸と走行モータとを切り離すことにより、走行負荷を走行モータの動力のみによって駆動することができる。 If a travel clutch disposed between the first output shaft of the engine and the travel motor is further provided, the travel load is reduced by separating the first output shaft of the engine from the travel motor with the travel clutch. It can be driven only by the power of the travel motor.
また、エンジンの第1の出力軸に接続されると共にこの第1の出力軸に出力されるエンジンの動力を第1出力端と第2出力端とに分割して出力する動力分割機構と、動力分割機構の第2出力端に接続されると共に発生した電力がバッテリに蓄えられる発電機とをさらに備え、動力分割機構の第1出力端に走行モータの回転軸を介して走行負荷を接続することができ、この場合、走行負荷をエンジンの動力のみ、または走行モータとエンジンの合算の動力、または走行モータの動力のみによって駆動することができる。 A power split mechanism that is connected to the first output shaft of the engine and outputs the power of the engine output to the first output shaft by dividing the power into a first output end and a second output end; A power generator that is connected to the second output end of the splitting mechanism and that stores the generated electric power in a battery, and a travel load is connected to the first output end of the power splitting mechanism via the rotating shaft of the travel motor. In this case, the traveling load can be driven only by the power of the engine, by the combined power of the traveling motor and the engine, or only by the power of the traveling motor.
なお、動力分割機構は、遊星歯車装置または差動歯車装置を有するものから構成することができる。
ここで、遊星歯車装置は、第2出力端を有するサンギヤと、それぞれサンギヤに噛合し且つ入力端を有するキャリアにより互いに連結された複数のプラネタリーギヤと、複数のプラネタリーギヤに噛合し且つ第1出力端を有するリングギヤとを有し、第1出力端に走行モータの回転軸が接続されると共に第2出力端に発電機の回転軸が接続され、入力端にエンジンからの動力を伝達させることができる。
The power split mechanism can be configured from a planetary gear device or a differential gear device.
The planetary gear device includes a sun gear having a second output end, a plurality of planetary gears meshed with the sun gear and connected to each other by a carrier having an input end, and meshed with the plurality of planetary gears. A ring gear having one output end, a rotary shaft of a traveling motor is connected to the first output end, a rotary shaft of a generator is connected to the second output end, and power from the engine is transmitted to the input end. be able to.
また、荷役モータを用いてエンジンを始動することもできる。 The engine can also be started using a cargo handling motor.
この発明によれば、大動力の取り出しが可能でありながらエネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトを実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a hybrid forklift with excellent energy efficiency while being able to take out large power.
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態1.
図1に、この発明の実施の形態1に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトでは、エンジン1が第1の出力軸1a及び第2の出力軸1bを有しており、第1の出力軸1aにトルクコンバータ2及び変速機3を介して走行のための走行負荷4が接続されている。また、第2の出力軸1bに荷役モータ5の回転軸の一端部が接続され、この荷役モータ5の回転軸の他端部に、フォークの昇降等の荷役作業を行うための荷役負荷6が接続されている。また、荷役モータ5は、発電手段として兼用されると共に荷役インバータ7を介して、図示しない機台に搭載されたバッテリ8に電気的に接続されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows the configuration of a hybrid forklift according to
なお、具体的には、走行負荷4として走行用の駆動輪が変速機3の出力軸に接続されると共に、荷役負荷6として荷役作業用の油圧装置に作動油を供給する油圧ポンプが荷役モータ5の回転軸の他端部に接続されている。また、変速機3は、図示しない機台の前進及び後進を切り替えるための前後進切替機構と減速機とを含むものである。
Specifically, a driving wheel for traveling as the
次に、この発明の実施の形態1に係るハイブリッド式フォークリフトの動作を説明する。エンジン1を作動させると、エンジン1の動力が第1の出力軸1aと第2の出力軸1bとにそれぞれ出力され、第1の出力軸1aに出力されたエンジン1の動力がトルクコンバータ2及び変速機3を介して走行負荷4に機械的に伝達されることによりこの走行負荷4が駆動される。また、第2の出力軸1bに出力されたエンジン1の動力が、荷役モータ5の回転軸を介して荷役負荷6へ機械的に伝達されることによりこの荷役負荷6が駆動される。
また、エンジン1を作動させると共にバッテリ8から荷役インバータ7を介して荷役モータ5に電力を供給してこの荷役モータ5を作動させることにより、荷役負荷6を、第2の出力軸1bに出力されたエンジン1の動力と荷役モータ5の動力との合算により駆動することもできる。
また、第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力に余剰動力が発生すると、この余剰動力により荷役モータ5が発電手段として作動されて電力を発生し、この電力が荷役インバータ7を介してバッテリ8に蓄えられる。
なお、エンジン1の第1の出力軸1aと第2の出力軸1bとは、互いに一定の比率の回転数で回転されるように構成されている。
Next, the operation of the hybrid forklift according to
Further, by operating the
Further, when surplus power is generated in the power of the
The
ここで、図2に、燃費が最小となるエンジン回転数とエンジントルクの関係を表す最小燃費曲線を示す。すなわち、この曲線はエンジン1を燃費が最小となる最適な動作状態で運転することができる運転条件を表している。この実施の形態1では、エンジン1の第2の出力軸1bに荷役モータ5の回転軸を介して荷役負荷6が接続されているため、走行時に、バッテリ8から荷役インバータ7を介して荷役モータ5に電力を供給して荷役モータ5を作動させ、この荷役モータ5により第2の出力軸1bを介してエンジン1による走行負荷4の駆動をアシストすることができる。したがって、エンジン1を最小燃費曲線上の動作点(Ne,Te)で運転することができる。
Here, FIG. 2 shows a minimum fuel consumption curve representing the relationship between the engine speed and the engine torque at which the fuel consumption is minimized. That is, this curve represents an operating condition in which the
また、図3に示されるように、このフォークリフトはコントローラ9を有しており、このコントローラ9により荷役モータ5が駆動制御される。荷役負荷6で必要とされる所望の回転数N*と荷役モータ5の実際の回転数Nとの偏差が減算器10で演算され、コントローラ9はこの偏差がゼロとなるようなトルク指令T*を荷役モータ5に与えて制御する。
As shown in FIG. 3, the forklift has a controller 9, and the
以上のように、エンジン1を燃費が最小となる最適な動作状態で運転することができるため、エネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトを実現することが可能となる。
また、走行負荷4及び荷役負荷6をそれぞれエンジン1の動力により直接に駆動することができるため、大動力の取り出しが可能である。また、荷役負荷6を荷役モータ5とエンジン1の合算の動力により駆動することができると共に、エンジン1を第2の出力軸1bを介して荷役モータ5でアシストして走行負荷4を駆動できるため、荷役作業及び走行の双方に対してさらに大きな動力を取り出すこともでき、エンジン1単体の出力を低減することもできる。
As described above, since the
Further, since the
また、エンジン1の第2の出力軸1bに荷役モータ5が接続されているので、走行減速時に荷役モータ5を発電手段として作動させて発電することにより走行エネルギーの回生を行うことができ、また、走行用のアクセルペダルを離すことで自動的に減速するアクセルオフブレーキも可能となる。
また、エンジン1の始動時にバッテリ8から荷役インバータ7を介して荷役モータ5に電力を供給してこの荷役モータ5を作動させることにより、第2の出力軸1bを介してエンジン1を始動することができる。したがって、エンジン1を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
Further, since the
In addition, when the
実施の形態2.
図4に、この発明の実施の形態2に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図1に示す実施の形態1に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、エンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5との間に荷役用クラッチ21を配置したものである。すなわち、エンジン1の第2の出力軸1bに荷役用クラッチ21を介して荷役モータ5の回転軸の一端部が接続されており、この荷役用クラッチ21によりエンジン1と荷役モータ5との間の接続/切り離しを行なうことができる。
FIG. 4 shows the configuration of a hybrid forklift according to
荷役用クラッチ21でエンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5との間を接続して動力の伝達を可能にすることにより、上述の実施の形態1と同様に、荷役負荷6を、第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力のみ、または第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力と荷役モータ5の動力との合算により駆動することができ、また、第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力の余剰分により荷役モータ5が発電手段として発電してバッテリ8を充電することができ、これにより実施の形態1と同様の効果が得られる。
By connecting between the
加えて、この実施の形態2では、バッテリ8に十分な電力が蓄えられている場合や、荷役負荷6が小さい場合などに、荷役用クラッチ21でエンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5との間を切り離して動力の伝達を遮断することにより、エンジン1を停止させると共にバッテリ8から荷役モータ5に電力を供給して荷役モータ5を作動させ、この荷役モータ5の動力のみにより荷役負荷6を駆動することができる。すなわち、エンジン1を停止させて荷役モータ5で荷役負荷6を駆動することにより排ガスの発生を防止することができ、したがって特に屋内等において有効に用いることができる。
In addition, in the second embodiment, the
また、このように荷役用クラッチ21でエンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5との間を切り離すことにより、走行負荷4はエンジン1により駆動され、荷役負荷6はバッテリ8により電力を供給されて作動される荷役モータ5により駆動されるため、エンジン1の回転数にかかわらず、荷役負荷6の回転数を任意に制御することができ、これにより走行負荷4と荷役負荷6とを独立して制御することが可能であり、操作性が向上する。
また、荷役用クラッチ21によりエンジン1と荷役モータ5との間を切り離せば、走行中であっても荷役負荷6である油圧ポンプを停止させることができるため、無駄な油圧損失の発生を未然に回避することができる。
In addition, by separating the
Further, if the
なお、荷役用クラッチ21として、電磁クラッチを用いることができる。この場合には、エンジン1の始動時に、荷役用クラッチ21によりエンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5とを接続した状態で、バッテリ8から荷役モータ5に電力を供給してこの荷役モータ5を作動させることにより、荷役用クラッチ21及び第2の出力軸1bを介してエンジン1を始動することができる。したがって、エンジン1を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
An electromagnetic clutch can be used as the
また、荷役用クラッチ21として、エンジン1の第2の出力軸1bから荷役モータ5の方向には動力を伝達し、荷役モータ5からエンジン1の第2の出力軸1bの方向には動力を伝達しないようにエンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5との間を接続するワンウェイクラッチを用いれば、荷役用クラッチ21の制御を行うことなく同様の効果が得られる。
Further, as the
実施の形態3.
図5に、この発明の実施の形態3に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図1に示す実施の形態1に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、発電手段として兼用される走行モータ31を備え、この走行モータ31をエンジン1の第1の出力軸1aとトルクコンバータ2との間に配置したものである。すなわち、エンジン1の第1の出力軸1aに走行モータ31の回転軸の一端部が接続され、走行モータ31の回転軸の他端部にトルクコンバータ2及び変速機3を介して走行負荷4が接続されている。ここで、走行モータ31は荷役モータ5と同様に、走行インバータ32を介してバッテリ8に電気的に接続されている。
FIG. 5 shows the configuration of a hybrid forklift according to
エンジン1を作動させると、エンジン1の動力が第1の出力軸1aと第2の出力軸1bとにそれぞれ出力され、第1の出力軸1aに出力されたエンジン1の動力が、走行モータ31の回転軸、トルクコンバータ2及び変速機3を介して走行負荷4へ機械的に伝達されることによりこの走行負荷4が駆動される。
また、エンジン1を作動させると共にバッテリ8から走行インバータ32を介して走行モータ31に電力を供給してこの走行モータ31を作動させることにより、走行負荷4を、第1の出力軸1aに出力されたエンジン1の動力と荷役モータ5の動力との合算により駆動することもできる。
また、第1の出力軸1aに出力されるエンジン1の動力に余剰動力が発生すると、この余剰動力により走行モータ31が発電手段として作動されて電力を発生し、この電力が走行インバータ32を介してバッテリ8に蓄えられる。
When the
Further, by operating the
Further, when surplus power is generated in the power of the
なお、上述の実施の形態1と同様に、荷役負荷6については、第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力のみ、または第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力と荷役モータ5の動力との合算により駆動することができ、また、第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力の余剰分により荷役モータ5が発電手段として発電してバッテリ8を充電することができる。
As with the above-described first embodiment, for the
また、この実施の形態3では、エンジン1の第2の出力軸1bに荷役モータ5の回転軸を介して荷役負荷6が接続されると共に、エンジン1の第1の出力軸1aに走行モータ31の回転軸を介して走行負荷4が接続されている。そのため、エンジン1を図2の最小燃費曲線上の動作点(Ne,Te)で運転する、すなわち最小燃費曲線上に沿って運転し、第1の出力軸1a及び第2の出力軸1bにそれぞれ出力されるエンジン1の動力が足りないときは、その出力軸1a及び1bに接続されている走行モータ31及び荷役モータ5を作動させて各モータ31及び5とエンジン1との合算の動力により対応する負荷4及び6を駆動すると共に、第1の出力軸1a及び第2の出力軸1bにそれぞれ出力されるエンジン1の動力が余るときは、その出力軸1a及び1bに接続されている走行モータ31及び荷役モータ5がこのエンジンの動力の余剰分により発電手段として作動されて発電することができる。
なお、この実施の形態3では、荷役モータ5だけでなく走行モータ31も、上述の実施の形態1と同様に図3のコントローラ9により駆動制御される。
In the third embodiment, the
In the third embodiment, not only the
以上のように、エンジン1を燃費が最小となる最適な動作状態で運転することができるため、エネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトを実現することが可能となる。
また、走行負荷4及び荷役負荷6をそれぞれエンジン1の動力により直接に駆動することができるため、上述の実施の形態1と同様に、大動力の取り出しが可能である。
また、この実施の形態3では、荷役負荷6を荷役モータ5とエンジン1の合算の動力により駆動することができると共に、走行負荷4を走行モータ31とエンジン1の合算の動力により駆動することができるため、荷役作業及び走行の双方に対してさらに大きな動力を取り出すこともでき、エンジン1単体の出力を低減することもできる。
As described above, since the
Further, since the traveling
In the third embodiment, the
また、エンジン1の第1の出力軸1aと走行負荷4との間に走行モータ31がその回転軸を介して接続されているので、走行減速時に走行モータ31を発電手段として作動させて発電することにより走行エネルギーの回生を行うことができ、また、走行用のアクセルペダルを離すことで自動的に減速するアクセルオフブレーキも可能となる。
また、エンジン1の始動時にバッテリ8により電力を走行モータ31または荷役モータ5に供給して作動させることにより、第1の出力軸1aまたは第2の出力軸1bを介してエンジン1を始動することができる。なお、走行モータ31及び荷役モータ5の双方を用いてエンジン1を始動することもできる。したがって、エンジン1を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
In addition, since the traveling
Further, when the
実施の形態4.
図6に、この発明の実施の形態4に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図5に示す実施の形態3に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、エンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5との間に荷役用クラッチ41を配置したものである。すなわち、エンジン1の第2の出力軸1bに荷役用クラッチ41を介して荷役モータ5の回転軸の一端部が接続されており、この荷役用クラッチ41によりエンジン1と荷役モータ5との間の接続/切り離しを行なうことができる。
FIG. 6 shows the configuration of a hybrid forklift according to
荷役用クラッチ41でエンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5との間を接続して動力の伝達を可能にすることにより、上述の実施の形態3と同様に、荷役負荷6を、第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力のみ、または第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力と荷役モータ5の動力との合算により駆動することができ、また、第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力の余剰分により荷役モータ5が発電手段として発電してバッテリ8を充電することができ、これにより実施の形態3と同様の効果が得られる。
By connecting the
加えて、この実施の形態4では、バッテリ8に十分な電力が蓄えられている場合や、荷役負荷6が小さい場合などに、荷役用クラッチ41でエンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5との間を切り離して動力の伝達を遮断することにより、エンジン1を停止させると共にバッテリ8により電力を荷役モータ5に供給して作動させ、この荷役モータ5の動力のみにより荷役負荷6を駆動することができる。すなわち、エンジン1を停止させて荷役モータ5で荷役負荷6を駆動することにより排ガスの発生を防止することができ、したがって特に屋内等において有効に用いることができる。
In addition, in the fourth embodiment, the
また、このように荷役用クラッチ41でエンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5との間を切り離すことにより、走行負荷4はエンジン1の動力、またはエンジン1と走行モータ31の合算の動力により駆動され、荷役負荷6はバッテリ8により電力を供給されて作動される荷役モータ5により駆動されるため、エンジン1の回転数にかかわらず、荷役負荷6の回転数を任意に制御することができ、これにより走行負荷4と荷役負荷6とを独立して制御することが可能であり、操作性が向上する。
また、荷役用クラッチ41によりエンジン1と荷役モータ5との間を切り離せば、荷役作業を行わない時はいつでも荷役負荷6である油圧ポンプを停止させることができるため、無駄な油圧損失の発生を未然に回避することができる。
Further, by separating the
Further, if the
なお、荷役用クラッチ41として、電磁クラッチを用いることができる。この場合には、エンジン1の始動時に、荷役用クラッチ41によりエンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5とを接続した状態で、バッテリ8から荷役モータ5に電力を供給してこの荷役モータ5を作動させることにより、荷役用クラッチ41及び第2の出力軸1bを介してエンジン1を始動することができる。なお、荷役モータ5の代わりに、走行モータ31を用いて、あるいは走行モータ31及び荷役モータ5の双方を用いてエンジン1を始動することもできる。したがって、エンジン1を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
An electromagnetic clutch can be used as the
また、荷役用クラッチ41として、エンジン1の第2の出力軸1bから荷役モータ5の方向には動力を伝達し、荷役モータ5からエンジン1の第2の出力軸1bの方向には動力を伝達しないようにエンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5との間を接続するワンウェイクラッチを用いれば、荷役用クラッチ41の制御を行うことなく同様の効果が得られる。
Further, as the
実施の形態5.
図7に、この発明の実施の形態5に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図5に示す実施の形態3に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、エンジン1の第1の出力軸1aと走行モータ31との間に走行用クラッチ51を配置したものである。すなわち、エンジン1の第1の出力軸1aに走行用クラッチ51を介して走行モータ31の回転軸の一端部が接続されており、この走行用クラッチ51によりエンジン1と走行モータ31との間の接続/切り離しを行なうことができる。
FIG. 7 shows the configuration of a hybrid forklift according to
走行用クラッチ51でエンジン1と走行モータ31との間を接続して動力の伝達を可能にすることにより、上述の実施の形態3と同様に、走行負荷4を、第1の出力軸1aに出力されるエンジン1の動力のみ、または第1の出力軸1aに出力されるエンジン1の動力と走行モータ31の動力との合算の動力により駆動することができ、また、第1の出力軸1aに出力されるエンジン1の動力の余剰分により走行モータ31が発電手段として発電してバッテリ8を充電することができ、これにより実施の形態3と同様の効果が得られる。
By connecting the
加えて、この実施の形態5では、バッテリ8に十分な電力が蓄えられている場合や、走行負荷4が小さい場合などに、走行用クラッチ51でエンジン1と走行モータ31との間を切り離して動力の伝達を遮断することにより、エンジン1を停止させると共にバッテリ8により電力を走行モータ31に供給して作動させ、この走行モータ31の動力のみにより走行負荷4を駆動することができる。すなわち、エンジン1を停止させて走行モータ31で走行負荷4を駆動することにより、排ガスの発生を防止することができ、特に屋内等において有効に用いることができる。
In addition, in the fifth embodiment, when sufficient electric power is stored in the
また、このように走行用クラッチ51でエンジン1の第1の出力軸1bと走行モータ31との間を切り離すことにより、走行負荷4はバッテリ8により電力を供給されて作動される走行モータ31により駆動され、荷役負荷6はエンジン1の動力、またはエンジン1と荷役モータ5の合算の動力により駆動されるため、エンジン1の回転数にかかわらず、走行負荷4の回転数を任意に制御することができ、これにより走行負荷4と荷役負荷6とを独立して制御することが可能であり、操作性が向上する。
また、走行用クラッチ51によりエンジン1と走行モータ31との間を切り離して走行モータ31のみの動力により走行負荷4を駆動すれば、走行中であっても荷役負荷6である油圧ポンプを停止させることができるため、無駄な油圧損失の発生を未然に回避することができる。
In addition, by separating the
Further, if the traveling
また、走行用クラッチ51でエンジン1と走行モータ31との間を切り離して動力の伝達を遮断した状態で、走行モータ31を駆動制御することにより、トルクコンバータ2がなくても発進することができるため、図8に示されるように、トルクコンバータ2を省略することもでき、その場合、部品点数を低減できるだけでなく、坂道停止が可能となると共にアクセルオフブレーキ等をより効果的に行うことができる。
In addition, when the traveling
なお、走行用クラッチ51として電磁クラッチを用いることができる。この場合には、エンジン1の始動時に、走行用クラッチ51によりエンジン1と走行モータ31との間を接続した状態で、バッテリ8から走行モータ31に電力を供給してこの走行モータ31を作動させることにより、走行用クラッチ51及び第1の出力軸1aを介してエンジン1を始動することができる。なお、走行モータ31の代わりに、荷役モータ5を用いて、あるいは走行モータ31及び荷役モータ5の双方を用いてエンジン1を始動することもできる。したがって、エンジン1を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
An electromagnetic clutch can be used as the traveling
また、走行用クラッチ51として、エンジン1の第1の出力軸1aから走行モータ31の方向には動力を伝達し、走行モータ31からエンジン1の第1の出力軸1aの方向には動力を伝達しないようにエンジン1の第1の出力軸1aと走行モータ31との間を接続するワンウェイクラッチを用いれば、走行用クラッチ51の制御を行うことなく同様の効果が得られる。
Further, as the
実施の形態6.
図9に、この発明の実施の形態6に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図5に示す実施の形態3に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、エンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5との間に荷役用クラッチ61を配置し、エンジン1の第1の出力軸1aと走行モータ31との間に走行用クラッチ71を配置したものである。すなわち、エンジン1の第2の出力軸1bに荷役用クラッチ61を介して荷役モータ5の回転軸の一端部が接続されており、この荷役用クラッチ61によりエンジン1と荷役モータ5との間の接続/切り離しを行なうことができる。また、エンジン1の第1の出力軸1aに走行用クラッチ71を介して走行モータ31の回転軸の一端部が接続されており、この走行用クラッチ71によりエンジン1と走行モータ31との間の接続/切り離しを行なうことができる。
FIG. 9 shows the configuration of a hybrid forklift according to
荷役用クラッチ61でエンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5との間を接続して動力の伝達を可能にすることにより、上述の実施の形態3と同様に、荷役負荷6を、第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力のみ、または第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力と荷役モータ5の動力との合算により駆動することができ、また、第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力の余剰分により荷役モータ5が発電手段として発電してバッテリ8を充電することができる。
また、走行用クラッチ71でエンジン1と走行モータ31との間を接続して動力の伝達を可能にすることにより、上述の実施の形態3と同様に、走行負荷4を、第1の出力軸1aに出力されるエンジン1の動力のみ、または第1の出力軸1aに出力されるエンジン1の動力と走行モータ31の動力との合算の動力により駆動することができ、また、第1の出力軸1aに出力されるエンジン1の動力の余剰分により走行モータ31が発電手段として発電してバッテリ8を充電することができる。
したがって、上述の実施の形態3と同様の効果が得られる。
By connecting the
Further, by connecting the
Therefore, the same effect as in the third embodiment described above can be obtained.
加えて、この実施の形態6では、バッテリ8に十分な電力が蓄えられている場合や、荷役負荷6や走行負荷4が小さい場合などに、荷役用クラッチ61でエンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5との間を切り離して動力の伝達を遮断することにより、エンジン1を停止させると共にバッテリ8により電力を荷役モータ5に供給して作動させ、この荷役モータ5の動力のみにより荷役負荷6を駆動することができ、また、走行用クラッチ71でエンジン1と走行モータ31との間を切り離して動力の伝達を遮断することにより、エンジン1を停止させると共にバッテリ8により電力を走行モータ31に供給して作動させ、この走行モータ31の動力のみにより走行負荷4を駆動することができる。
In addition, in the sixth embodiment, the second output shaft of the
すなわち、バッテリ8の電力のみにより荷役モータ5及び走行モータ31を作動させて荷役作業及び走行を行うEVモードが可能となって、エンジン1を停止させて荷役負荷6及び走行負荷4を駆動することにより排ガスの発生を防止することができ、したがって特に屋内等において有効に用いることができる。
That is, the EV mode in which the
また、このように荷役用クラッチ61及び走行用クラッチ71を用いてエンジン1と荷役モータ5及び走行モータ31との間を切り離すことにより、エンジン1の回転数にかかわらず、対応するモータ5及び31により荷役負荷6及び走行負荷4の回転数を任意に制御することができ、これにより走行負荷4と荷役負荷6とを独立して制御することが可能であり、操作性が向上する。また、荷役用クラッチ61を用いることにより、荷役作業を行わない時はいつでも荷役負荷6である油圧ポンプを停止させることができるため、無駄な油圧損失の発生を未然に回避することができる。
In addition, by separating the
また、走行用クラッチ71でエンジン1と走行モータ31との間を切り離して動力の伝達を遮断した状態で、走行モータ31を駆動制御することにより、トルクコンバータ2がなくても発進することができるため、図10に示されるように、トルクコンバータ2を省略することもでき、その場合、部品点数を低減できるだけでなく、坂道停止が可能となると共にアクセルオフブレーキ及びEVモード等をより効果的に行うことができる。
In addition, the driving
なお、荷役用クラッチ61及び走行用クラッチ71として、電磁クラッチを用いることができる。この場合には、エンジン1の始動時に、荷役用クラッチ61及び走行用クラッチ71の少なくとも一方によりエンジン1と対応するモータ5及び31との間を接続した状態で、バッテリ8により対応するモータ5及び31に電力を供給して作動させることによりエンジン1を始動することができる。したがって、エンジン1を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
An electromagnetic clutch can be used as the
また、荷役用クラッチ61及び走行用クラッチ71として、エンジン1から各モータ5及び31の方向には動力を伝達し、各モータ5及び31からエンジン1の方向には動力を伝達しないようにエンジン1と各モータ5及び31との間を接続するワンウェイクラッチを用いれば、荷役用クラッチ61及び走行用クラッチ71の動作の制御を行うことなく同様の効果が得られる。
なお、荷役用クラッチ61及び走行用クラッチ71の一方に電磁クラッチを用い、他方にワンウェイクラッチを用いてもよい。
Further, as the
An electromagnetic clutch may be used for one of the
実施の形態7.
図11に、この発明の実施の形態7に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図5に示す実施の形態3に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、エンジン1の第1の出力軸1aに接続される動力分割機構81を備え、この動力分割機構81を介して走行モータ31をエンジン1の第1の出力軸1aに接続したものである。動力分割機構81は、第1出力端及び第2出力端として2つの回転軸81a及び81bを有しており、第1出力端としての回転軸81aに走行モータ31及び変速機3を介して走行負荷4が接続され、第2出力端としての回転軸81bに発電機82が接続されている。ここで、発電機82は、走行モータ31及び荷役モータ5と同様に、発電機インバータ83を介してバッテリ8に電気的に接続されている。また、発電機82に発電機インバータ83を介してバッテリ8から電力を供給することによりこの発電機82をモータとしても作動させることができる。
なお、実施の形態3において走行モータ31と変速機3との間に配置されていたトルクコンバータが省略されている。
FIG. 11 shows the configuration of a hybrid forklift according to
In the third embodiment, the torque converter disposed between the traveling
動力分割機構81は、エンジン1の動力を分割して出力するためのものであり、図12及び13に示されるような遊星歯車装置から構成することができる。この遊星歯車装置は、中央に配置されるサンギヤ84、サンギヤ84の外周部に互いに間隔を隔てて配置される3つのプラネタリーギヤ85と、これらサンギヤ84及び3つのプラネタリーギヤ85の周りを囲うように配置される環状のリングギヤ86とを有している。サンギヤ84及び3つのプラネタリーギヤ85はそれぞれ外周部に歯が配列形成された外歯歯車からなると共にリングギヤ86は内周部に歯が配列形成された内歯歯車からなり、3つのプラネタリーギヤ85はそれぞれサンギヤ84及びリングギヤ86の双方に噛合している。また、3つのプラネタリーギヤ85はキャリア87により互いに連結されており、各プラネタリーギヤ85は自転すると共にサンギヤ84の周りを公転することができる。
The
また、キャリア87には入力端として用いられる回転軸87aが連結されており、この回転軸87aにはエンジン1の第1の出力軸1aが接続されている。また、リングギヤ86に第1出力端として用いられる回転軸81aが連結されると共に、サンギヤ84に第2出力端として用いられる回転軸81bが連結されており、このサンギヤ84の回転軸81bに発電機82が接続されている。また、リングギヤ86の回転軸81aに走行モータ31の回転軸の一端部が接続され、走行モータ31の回転軸の他端部に変速機3を介して走行負荷4が接続されている。
A
エンジン1を作動させると、エンジン1の動力が第1の出力軸1aと第2の出力軸1bとにそれぞれ出力され、第1の出力軸1aに出力されたエンジン1の動力は、キャリア87の回転軸87aに入力されると共にキャリア87及び3つのプラネタリーギヤ85を介してサンギヤ84及びリングギヤ86に伝達され、これによりエンジン1の動力がリングギヤ86の回転軸81aとサンギヤ84の回転軸81bとに分割されて出力される。ここで、リングギヤ86の回転軸81aに出力されたエンジン1の動力が走行モータ31の回転軸及び変速機3を介して走行負荷4に機械的に伝達されることによりこの走行負荷4が駆動されると共に、サンギヤ84の回転軸81bに出力されたエンジン1の動力により発電機82が駆動され、この発電機82により発生された電力が発電機インバータ83を介してバッテリ8に蓄えられる。
When the
また、エンジン1を作動させると共にバッテリ8から走行インバータ32を介して走行モータ31に電力を供給して作動させることにより、走行負荷4を、リングギヤ86の回転軸81aに出力されたエンジン1の動力と走行モータ31の動力との合算により駆動することもできる。
また、走行のみを行う際に、エンジン1を停止させると共にバッテリ8から走行インバータ32を介して走行モータ31に電力を供給して作動させることにより、走行負荷4を走行モータ31の動力のみにより駆動することもできる。なお、このとき発電機82が逆回転することで、エンジン1の停止状態が維持される。
In addition, the
Further, when only traveling is performed, the
また、リングギヤ86の回転軸81aに出力されるエンジン1の動力に余剰動力が発生すると、この余剰動力により走行モータ31が発電手段として作動されて電力を発生し、この電力が走行インバータ32を介してバッテリ8に蓄えられる。
なお、上述の実施の形態3と同様に、荷役負荷6を、第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力のみ、または第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力と荷役モータ5の動力との合算により駆動することができ、また、第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力の余剰分により荷役モータ5が発電手段として発電してバッテリ8を充電することができる。
Further, when surplus power is generated in the power of the
As in the third embodiment described above, the
また、例えば図14に示されるように、走行負荷4に必要な回転数Ndが決まると、次のようにしてエンジン1の回転数Neが求められる。
まず、変速機3における減速機の減速比をkとすると、リングギヤ86の回転数Nrは、
Nr=Nd/k
で表される。また、リングギヤ86の回転数Nrと、エンジン1の回転数Neと、発電機82の回転数Ngとは、リングギヤ86の歯数に対するサンギヤ84の歯数の比率をρとすると、
(Ne−Ng)/(Nr−Ne)=ρ ・・・(1)
と表される。
ここで、エンジン1を図2の最小燃費曲線上の動作点、例えばエンジン回転数Neとこのエンジン回転数Neに対する最適なトルクTeとで運転すると、上述の式(1)から、
Ng=(1+ρ)Ne−ρ・Nr ・・・(2)
となり、発電機82はこの回転数Ngで回転することとなる。
For example, as shown in FIG. 14, when the rotational speed Nd necessary for the traveling
First, assuming that the reduction ratio of the reduction gear in the
Nr = Nd / k
It is represented by Further, the rotational speed Nr of the
(Ne-Ng) / (Nr-Ne) = ρ (1)
It is expressed.
Here, when the
Ng = (1 + ρ) Ne−ρ · Nr (2)
Thus, the
このとき、エンジン1の第1の出力軸1aに出力されるトルクTaは、発電機82の回転軸及び走行負荷4の回転軸に対してそれぞれ以下に示すトルクTag及びTadに分配される。
Tag=Ta/(1+ρ)
Tad=ρTa/[k・(1+ρ)]
ここで、走行負荷4の回転軸にかかるトルクTadと走行モータ31のトルクTmdとの合算トルクが走行負荷4の駆動に必要なトルクTdとつり合うことになる。
すなわち、
Td=Tmd+Tad=Tmd+ρTa/[k・(1+ρ)] ・・・(3)
である。
また、エンジン1の第2の出力軸1bに出力されるトルクTbと荷役モータ5のトルクTmlとの合算トルクが荷役負荷6の駆動に必要なトルクTlとつり合うことになる。
すなわち、
Tl=Tml+Tb ・・・(4)
である。
このとき、Tmd,Tml<0であれば、走行モータ31及び荷役モータ5が発電手段として作動してバッテリ8を充電する一方、Tmd,Tml≧0であれば、走行モータ31がトルクTadを補助するトルクTmdを、荷役モータ5がトルクTbを補助するトルクTmdを生じることとなる。
At this time, the torque Ta output to the
Tag = Ta / (1 + ρ)
Tad = ρTa / [k · (1 + ρ)]
Here, the combined torque of the torque Tad applied to the rotating shaft of the traveling
That is,
Td = Tmd + Tad = Tmd + ρTa / [k · (1 + ρ)] (3)
It is.
Further, the total torque of the torque Tb output to the
That is,
Tl = Tml + Tb (4)
It is.
At this time, if Tmd, Tml <0, the traveling
なお、この実施の形態7では、上述の実施の形態3と同様に、図3に示すコントローラ9により走行モータ31及び荷役モータ5がそれぞれ駆動制御される。すなわち、走行負荷4及び荷役負荷6で必要とされる所望の回転数N*と、走行モータ31及び荷役モータ5の実際の回転数Nとの偏差が減算器10で演算され、コントローラ9はこの偏差がゼロとなるようなトルク指令T*を走行モータ31及び荷役モータ5に与えて制御する。すなわち、上述の式(3)及び(4)を満たすように、コントローラ9により走行モータ32のトルクTmd及び荷役モータ5のトルクTmlが制御される。
In the seventh embodiment, similarly to the third embodiment, the driving
以上のように、エンジン1を燃費が最小となる最適な動作状態で運転することができるため、優れたエネルギー効率を有するハイブリッド型フォークリフトを実現することが可能となる。
また、上述の実施の形態3と同様に、荷役負荷6及び走行負荷4をそれぞれエンジン1の動力により直接に駆動することができるため大動力の取り出しが可能であり、また、荷役負荷6及び走行負荷4をそれぞれ対応するモータ5及び31とエンジン1の合算の動力により駆動することができるため、荷役作業及び走行の双方に対してさらに大きな動力を取り出すこともでき、エンジン1単体の出力を低減することもできる。
As described above, since the
Further, similarly to the above-described third embodiment, since the
また、動力分割機構81の回転軸81a及び81bにそれぞれ接続された走行モータ31及び発電機82を制御することにより、エンジン1の回転数にかかわらず、走行負荷4の回転数を任意に制御することができ、これにより走行負荷4と荷役負荷6とを独立して制御することが可能であり、操作性が向上する。
また、走行中であってもエンジン1を停止させて荷役負荷6である油圧ポンプを停止させることができるため、無駄な油圧損失の発生を未然に回避することができる。
また、エンジン1を停止させて走行モータ31で走行負荷4を駆動することにより、排ガスの発生を防止することができ、特に屋内等において有効に用いることができる。
Further, by controlling the traveling
Further, since the
Further, by stopping the
また、動力分割機構81と走行負荷4との間に走行モータ31がその回転軸を介して接続されているので、走行減速時に走行モータ31で発電することにより走行エネルギーの回生を行うことができ、また、走行用のアクセルペダルを離すことで自動的に減速するアクセルオフブレーキや坂道停止も可能となる。
In addition, since the traveling
また、エンジン1の出力を走行負荷4及び荷役負荷6の駆動に必要な動力よりも大きくすることによりエンジン1の余剰動力を発生させ、この余剰動力により走行モータ31、荷役モータ5及び発電機82を用いて電力を発生してバッテリ8に蓄えることができると共に、この蓄えられた電力をこれら走行モータ31、荷役モータ5及びモータとして作動される際の発電機82で共用することができる。したがって、エネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトが得られる。
さらに、エンジン1の始動時にバッテリ8により電力を荷役モータ5、または走行モータ31及び発電機82に供給して作動させることにより、第1の出力軸1aまたは第2の出力軸1bを介してエンジン1を始動することができる。なお、荷役モータ5及び走行モータ31及び発電機82を共に用いてエンジン1を始動することもできる。したがって、エンジン1を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
Further, surplus power of the
Further, when the
なお、図15に示されるように、エンジン1を停止させる(Ne=0)と共に走行モータ31を動作させると、上述の式(2)から、発電機82の回転数Ngは、
Ng=−ρ・Nr
とマイナスの値になり(発電機82が逆回転し)、動力分割機構81におけるリングギヤ86の回転数Nrとエンジン回転数Neと発電機82の回転数Ngとのバランスが保たれる。これにより、エンジン1を停止させても、走行モータ31のみで走行負荷4を駆動することができる。
As shown in FIG. 15, when the
Ng = -ρ · Nr
(The
実施の形態8.
図16に、この発明の実施の形態8に係るハイブリッド型フォークリフトの構成を示す。このフォークリフトは、図11に示す実施の形態7に係るハイブリッド型フォークリフトにおいて、エンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5との間に荷役用クラッチ91を配置したものである。すなわち、エンジン1の第2の出力軸1bに荷役用クラッチ91を介して荷役モータ5の回転軸の一端部が接続されており、この荷役用クラッチ91によりエンジン1と荷役モータ5との間の接続/切り離しを行なうことができる。
FIG. 16 shows the configuration of a hybrid forklift according to
荷役用クラッチ91でエンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5との間を接続して動力の伝達を可能にすることにより、上述の実施の形態7と同様に、荷役負荷6を、第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力のみ、または第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力と荷役モータ5の動力との合算により駆動することができ、また、第2の出力軸1bに出力されるエンジン1の動力の余剰分により荷役モータ5が発電手段として発電してバッテリ8を充電することができ、これにより実施の形態1と同様の効果が得られる。
By connecting the
加えて、この実施の形態8では、バッテリ8に十分な電力が蓄えられている場合や、荷役負荷6が小さい場合などに、荷役用クラッチ91でエンジン1と荷役モータ5との間を切り離して動力の伝達を遮断することにより、エンジン1を停止させると共にバッテリ8により電力を荷役モータ5に供給して作動させ、この荷役モータ5の動力のみにより荷役負荷6を駆動することができる。すなわち、バッテリ8の電力のみにより荷役モータ5及び走行モータ31を作動させてそれぞれ荷役作業及び走行を行うEVモードが可能となり、排ガスの発生を防止することができ、したがって特に屋内等において有効に用いることができる。
また、荷役用クラッチ91によりエンジン1と荷役モータ5との間を切り離せば、荷役作業を行わないときはいつでも荷役負荷6である油圧ポンプを停止させることができるため、無駄な油圧損失の発生を未然に回避することができる。
In addition, in the eighth embodiment, the
Further, if the
なお、荷役用クラッチ91として電磁クラッチを用いることができる。この場合には、エンジン1の始動時に、荷役用クラッチ91によりエンジン1と荷役モータ5との間を接続した状態で、バッテリ8により電力を荷役モータ5に供給して作動させることにより荷役用クラッチ91及び第2の出力軸1bを介してエンジン1を始動することができる。なお、荷役モータ5の代わりに、走行モータ31及び発電機82を用いて、または荷役モータ5及び走行モータ31及び発電機82を用いてエンジン1を始動することもできる。したがって、エンジン1を始動させるための専用のスタータを設ける必要がなくなる。
An electromagnetic clutch can be used as the
また、荷役用クラッチ91として、エンジン1の第2の出力軸1bから荷役モータ5の方向には動力を伝達し、荷役モータ5からエンジン1の第2の出力軸1bの方向には動力を伝達しないようにエンジン1の第2の出力軸1bと荷役モータ5との間を接続するワンウェイクラッチを用いれば、荷役用クラッチ91の制御を行うことなく同様の効果が得られる。
Further, as the
なお、上述の実施の形態7及び8において、走行モータ31と走行負荷4との間に変速機3を配置する代わりに、動力分割機構81の第1出力端として用いられるリングギヤ86の回転軸81aと走行モータ31との間に変速機3を配置することもできる。
また、実施の形態7及び8において、図17及び18に示されるように、リングギヤ86が動力分割機構81の第2の出力端として用いられる外歯を有し、このリングギヤ86の外歯に直接に連結される変速機101を用いることもできる。ここで、変速機101は、外歯歯車からなり且つリングギヤ86の外歯に噛合する回転取出用歯車102と、回転取出用歯車102の回転軸に接続された変速ギヤ103とを有しており、変速ギヤ103に走行モータ31を介して走行負荷4が接続されている。このような変速機101を用いても、リングギヤ86に伝達されたエンジン1の動力を変速機101及び走行モータ31を介して走行負荷4に機械的に伝達してこの走行負荷4を駆動することができ、実施の形態7及び8と同様の効果が得られる。
In
In the seventh and eighth embodiments, as shown in FIGS. 17 and 18, the
また、実施の形態7及び8では、サンギヤ84に発電機82が、リングギヤ86に走行負荷4がそれぞれ接続されていたが、これとは反対に、サンギヤ84に走行負荷4が、リングギヤ86に発電機82がそれぞれ接続されていてもよい。
In the seventh and eighth embodiments, the
また、上述の実施の形態7及び8において、3つのプラネタリーギヤ85を有する遊星歯車装置の代わりに、2つ以下、あるいは4つ以上のプラネタリーギヤを有する遊星歯車装置を動力分割機構81として用いることもできる。また、動力分割機構81として、遊星歯車装置の代わりに、差動歯車装置(ディファレンシャルギヤ)等を用いることもできる。
さらに、上述の実施の形態7及び8では、エンジン1を停止すると共に走行モータ31を作動すると、発電機82の回転数Ngはマイナスの値になってバランスが保たれ、これにより走行モータ31のみにより走行負荷4を駆動することができるように構成されていたが、この代わりに、エンジン1の第1の回転軸1aから動力分割機構81の方向には動力を伝達し、動力分割機構81からエンジン1の第1の回転軸1aの方向には動力を伝達しないようにエンジン1の第1の回転軸1aと動力分割機構81とを連結するワンウェイクラッチ等の連結機構を設けても、エンジン1を停止させた状態で走行モータ31のみの動力により走行負荷4を駆動することができ、実施の形態7及び8と同様の効果が得られる。
In the seventh and eighth embodiments, instead of the planetary gear device having three
Further, in the above-described seventh and eighth embodiments, when the
なお、上述の実施の形態1〜8において、荷役負荷6として用いられる油圧ポンプとして、可変容量型のポンプを用いれば、荷役負荷6の回転軸に与えられるトルクに対して回転数をある範囲で変更することが可能であり、したがって、エンジン1をより高効率の動作状態で運転することができ、さらにエネルギー効率の優れたハイブリッド型フォークリフトが得られる。
また、実施の形態1〜8において、燃費が最小となる最適な動作状態の代わりに、エンジン1の排気中のNOXが最小となる、またはエンジン1で生じる音が最小となるような最適な動作状態を目標にして、エンジン1を運転することもできる。
In the first to eighth embodiments described above, if a variable displacement pump is used as the hydraulic pump used as the
Further, in the first to eighth embodiments, instead of the optimum operating conditions to a minimum fuel consumption rate, the NO X in the exhaust gas of the
1 エンジン、1a 第1の出力軸、1b 第2の出力軸、2 トルクコンバータ、3,101 変速機、4 走行負荷、5 荷役モータ、6 荷役負荷、7 荷役インバータ、8 バッテリ、9 コントローラ、10 減算器、21,41,61,91 荷役用クラッチ、31 走行モータ、32 走行インバータ、51,71 走行用クラッチ、81 動力分割機構、81a,81b、87a 回転軸、82 発電機、83 発電機インバータ、84 サンギヤ、85 プラネタリーギヤ、86 リングギヤ、87 キャリア、102 回転取出用歯車、103 変速ギヤ。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記エンジンの第1の出力軸に接続されると共に走行を行うための走行負荷と
前記エンジンの第2の出力軸に接続されると共に発電手段として兼用される荷役モータと、
前記荷役モータの回転軸を介して前記エンジンの第2の出力軸に接続されると共に荷役作業を行うための荷役負荷と、
前記荷役モータで発生された電力を蓄えると共に必要に応じて前記荷役モータに電力を供給して作動させるバッテリと
を備え、前記荷役負荷は、前記エンジンの動力及び前記荷役モータの動力の少なくとも一方により駆動されることを特徴とするハイブリッド型フォークリフト。 An engine having a first output shaft and a second output shaft;
A traveling load for traveling while being connected to the first output shaft of the engine; and a cargo handling motor that is connected to the second output shaft of the engine and also serves as power generation means;
A cargo handling load connected to the second output shaft of the engine via a rotating shaft of the cargo handling motor and performing a cargo handling operation;
A battery for storing electric power generated by the cargo handling motor and supplying electric power to the cargo handling motor as necessary to operate the cargo handling load, and the cargo handling load depends on at least one of the power of the engine and the power of the cargo handling motor. A hybrid forklift that is driven.
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