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JP2001041165A - 産業車両用油圧装置 - Google Patents

産業車両用油圧装置

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Publication number
JP2001041165A
JP2001041165A JP2000200722A JP2000200722A JP2001041165A JP 2001041165 A JP2001041165 A JP 2001041165A JP 2000200722 A JP2000200722 A JP 2000200722A JP 2000200722 A JP2000200722 A JP 2000200722A JP 2001041165 A JP2001041165 A JP 2001041165A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydraulic
hydraulic pump
internal combustion
combustion engine
switching valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000200722A
Other languages
English (en)
Inventor
Heinz Tiedmann
ハインツ・ティーデマン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STILL GmbH
Original Assignee
STILL GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by STILL GmbH filed Critical STILL GmbH
Publication of JP2001041165A publication Critical patent/JP2001041165A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エネルギー利用に関して従来技術よりも更に
高い効率を得ることのできる産業車両用油圧装置を提供
する。 【解決手段】 内燃機関（１）、該内燃機関で駆動され
る油圧ポンプ（２）、及び該油圧ポンプ（２）に接続さ
れた切換弁（１３）を備え、前記切換弁を介して油圧ポ
ンプ（２）の吐出側がタンク（５）に接続可能であり、
油圧ポンプ（２）の吐出側が供給流路（８）に接続さ
れ、該供給流路が少なくとも１つの油圧負荷に通じてい
る産業車両用油圧装置。少なくとも１つの別の油圧ポン
プ（３）が設けられており、各油圧ポンプ（２、３）に
それぞれ別の切換弁（１３、１４）が割当てられてい
る。各切換弁を介して各油圧ポンプ（２、３）の吐出側
が選択的にタンク（５）に接続可能であり、各油圧ポン
プ（２、３）の吐出側が共通の供給流路（８）に接続さ
れている。各切換弁（１３、１４）の切換位置は油圧ス
テアリング装置（１０）や油圧リフト装置の運転状態及
び内燃機関（１）の回転数に応じて調節可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関と、該内
燃機関で駆動される油圧ポンプと、該油圧ポンプの後段
に設けられた切換弁とを有し、前記切換弁を介して油圧
ポンプが吐出側で選択的にタンク又は供給管路に接続可
能で、この供給管路が少なくとも１つの油圧負荷に通じ
ている産業車両用油圧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の産業車両は、車両走行装置の駆
動用だけでなく、補機用のエネルギーを提供する内燃機
関を装備している。多くの場合、補機として例えば油圧
ステアリング装置、油圧リフト装置、或いは場合によっ
てはリフト装置のための油圧駆動式補機などが設けられ
ている。これらの油圧負荷は例えばパイプ配管などによ
る供給油路を介して油圧ポンプに接続されている。油圧
ポンプは内燃機関のクランク軸に剛性に結合されてお
り、従って産業車両の運転中は常時駆動される。
【０００３】補機の運転状態にかかわりなく常時駆動さ
れる油圧ポンプから発生されるエネルギーの損失を極力
小さくする目的で、油圧ポンプと供給油路との間に切換
弁を配置することは公知である。この切換弁は電気的に
制御可能であり、補機のいずれからも作動油の供給が要
請されないときに油圧ポンプの吐出側を大気圧下のタン
クに接続してポンプを無負荷状態とする。一方、油圧負
荷の１つでも作動油を必要とする状態になると、直ちに
切換弁によって供給油路内に油圧ポンプの総吐出量が準
備される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、エネ
ルギー利用に関して従来技術よりも更に高い効率を得る
ことのできる産業車両用油圧装置を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、前記油圧装置において少なくとも１つの別の油圧
ポンプを追加装備し、各油圧ポンプにそれぞれ切換弁を
割当て、これらの切換弁を介して各油圧ポンプの吐出側
を選択的にタンク又は共通の供給油路に接続可能とする
ことによって解決される。ここで、上記切換弁は、その
機能として各油圧ポンプの吐出側をそれぞれ選択的にタ
ンクまたは共通供給油路に切換接続できるものであれば
よく、独立した別々の弁ボディで構成された複数の切換
弁であっても、或いは複数の切換弁要素を単一の共通の
弁ボディに組み込んだ複合弁装置であってもよく、切換
弁自体の構造上の制限はない。また、切換弁は単純な２
位置切換弁のみならず、複数の開度位置を段階的もしく
は連続的に取りうる流量調整機能をもつ切換弁であって
もよい。
【０００６】このように、本発明による産業車両用油圧
装置は少なくとも２つの油圧ポンプを備えており、全て
の油圧ポンプが一緒になって作動油の最大需要をカバー
することができる。これらの油圧ポンプは内燃機関のク
ランク軸に剛性に結合されており、内燃機関の作動中は
常時駆動される。これによりクラッチ機構などのコスト
を要する断続可能な連結要素を省くことができる。各油
圧ポンプは、固定容量ポンプ、可変容量ポンプ、或いは
それらの組み合わせであってもよく、両ポンプの最大吐
出容量は互いに等しくても或いは異なっていてもよい。
各油圧ポンプから送出される作動油は、選択的な作動を
要求される補機の実際の需要に応じて各切換弁によりそ
の都度選択的に供給有路に供給され、受容の無いときは
タンクへ放出されてポンプが無負荷運転状態にされる。
このようにして、供給油路内に準備される作動油の流れ
を実際の需要にステップ状または連続状に適合させるこ
とが可能である。ステップ状の切換弁の場合、各切換弁
の切換動作を緩やかな開度変化で行わせるものとすれば
油圧衝撃のない滑らかな切換が果たせることは述べるま
でもない。いずれにせよ、作動油の需要が少ないときに
は装置内ポンプの最大吐出量の一部のみが供給油路内に
準備され、従ってエネルギー利用効率は従来技術に比べ
て向上する。
【０００７】油圧負荷として油圧ステアリング装置が設
けられている場合、各切換弁の切換位置がステアリング
装置の運転状態に応じて調節可能であることが望まし
い。ステアリング装置の運転状態は、例えばステアリン
グバルブの圧力センサ、又はステアリングホイールの電
気的角度位置センサによって検出することができる。こ
の場合、各切換弁はステアリング装置の作動油需要に応
じて切換えられる。
【０００８】油圧負荷として油圧リフト装置が設けられ
ている場合、各切換弁の切換位置はリフト装置の運転状
態に応じて調節可能であることがやはり有利である。リ
フト装置に供給すべき作動油の量は、例えば操作レバー
などのリフト装置操作要素の位置に基づいて算出するこ
とができ、各切換弁には、この算出結果に応じた切換位
置を例えば電磁ソレノイド装置などの電気的な弁駆動装
置とその制御装置により適正に与えることができる。
【０００９】切換弁の切換位置を内燃機関の回転数に基
づいて調節可能とすることもでき、この場合は更に別の
利点を得ることができる。即ち、この場合、上述のよう
な油圧負荷の運転状態に対応したポンプ負荷の切換を、
各油圧ポンプの吐出量が内燃機関の回転数に実質的に比
例して変化することを考慮に入れて行うことができるの
で、内燃機関の出力に応じて最適なエネルギー利用を果
たすことができる。
【００１０】各油圧ポンプは共通の一つのハウジング内
に配置することが好ましく、この場合は車両内における
油圧機器の配置が特に簡単となる。即ち、油圧装置を構
成するために車両に取付けなければならない部品の点数
がごく僅かとなる。
【００１１】各油圧ポンプと各切換弁を共通のハウジン
グ内に配置することもでき、これによって油圧装置の更
なる簡素化が達成される。この場合、油圧機器間を接続
するための多くのパイプ配管はハウジングまたは弁ボデ
ィなどに穿たれた孔に置き換えて省略可能である。
【００１２】各切換弁は、好ましくは電気的に制御可能
な電磁切換弁とする。このような電磁切換弁を制御する
ために電気制御装置を設けることができ、この制御装置
内では、作動油の瞬時需要に関する上述のような測定量
また内燃機関の瞬時回転数から切換弁の望ましい切換位
置が算出される。制御装置は算出結果に応じた励磁電流
を電磁切換弁に与え、これにより電磁切換弁が励磁電流
に比例した開度の切換位置に切換えられる。
【００１３】この目的で、電気制御装置には、ステアリ
ング装置及び／又は昇降装置の運転状態及び／又は内燃
機関の回転数を検出する検出器が接続されている。
【００１４】
【発明の実施の形態】図示の実施例に基づいて本発明の
その他の利点及び細部を詳述すれば以下の通りである。
【００１５】図１は、本発明の好適な実施形態による油
圧装置の概略構成を示す油圧回路図である。図におい
て、内燃機関１は、それを搭載した産業車両の図示しな
い走行装置のための駆動エネルギーのみならず、車両に
搭載されている２つの油圧ポンプ２及び３のための駆動
エネルギーを提供するものであり、各油圧ポンプは共に
内燃機関１のクランク軸に剛性に連結されている。油圧
ポンプ２と３は、産業車両のさまざまな油圧補機、例え
ばステアリング装置１０、或いは油圧作業装置１１に包
含して例示する油圧リフト装置の荷を持ち上げるための
油圧昇降シリンダやリフトフレームを傾けるための油圧
傾動シリンダなどに作動油を供給する。
【００１６】油圧ポンプ２と３は、吸入流路４を介して
大気圧下のタンク５から作動油を吸入する。これら油圧
ポンプ２及び３は、内燃機関１のクランク軸に剛性に連
結されているので、産業車両の内燃機関１が運転中であ
れば絶えず作動油を吐出している。各油圧ポンプ２と３
の吐出側には各１つずつの逆止弁６と７が接続されてお
り、いずれの逆止弁もそれぞれの油圧ポンプからの吐出
油で押し開かれ、その逆向きの流れを阻止する向きであ
る。逆止弁６と７は各油圧ポンプとは反対側の出口で共
通の供給流路８に接続されている。
【００１７】共通供給流路８は、油圧ステアリング装置
１０に優先的に作動油を供給するプライオリティ弁９に
通じている。供給流路８内の作動油流れのうち、ステア
リング装置１０によって必要とされない部分はプライオ
リティ弁９を介して産業車両の油圧作業装置１１に供給
される。油圧作業装置１１は、種々の油圧負荷、例えば
油圧リフト装置の昇降シリンダや傾動シリンダを含み、
場合によっては単数又は複数の補助機能用の油圧操作部
を含んでいる。同様に油圧作業装置１１の構成要素であ
る油圧方向切換弁（図示しない）によって種々の油圧負
荷に対する作動油の流入が制御される。この油圧方向切
換弁は手動又は電動操作或いはそれらに従属する油圧パ
イロット操作方式のものであり、操作員によって直接又
は間接的に制御される。
【００１８】本発明に従って、第１の油圧ポンプ２と逆
止弁６との間からタンク５に至る流路１２が分岐してお
り、この流路１２中に電気的に切換操作可能な切換弁１
３が配置されている。同様に、第２の油圧ポンプ３と逆
止弁７との間から流路１５が分岐しており、この流路１
５はやはり別の切換弁１４を介してタンク５に通じてい
る。このように、個々の油圧ポンプ２又は３に割り当て
られた切換弁１３又は１４により、油圧ポンプ２又は１
３の各吐出側を互いに独立してタンク５に接続できるよ
うになっている。従って、全開にされたほうの切換弁１
３又は１４に割当てられた油圧ポンプ２又は３は、その
吐出油を殆ど無圧でタンク５内に戻すことになる。この
場合、吐出油をタンクへ戻している油圧ポンプ２又は３
は内燃機関１のクランク軸からごく僅かなトルクを吸収
するのみである。この状態の油圧ポンプ２又は３の軸動
力は、油圧負荷によって作動油が必要とされない運転状
態又は僅かに必要とされる運転状態、即ち無負荷状態に
低下している。
【００１９】ここで、説明を簡略にするために油圧負荷
として油圧ステアリング装置１０及び油圧作業装置１１
内の油圧昇降シリンダを想定した場合の切換弁１３と１
４の切換の態様を例示すると以下の通りである。
【００２０】・油圧負荷のいずれもが作動油を必要とし
ないとき、両方の切換弁１３、１４は開いている。
【００２１】・ステアリング装置の操作時、内燃機関１
の回転数が所定回転数を超えていると切換弁１３は開
き、切換弁１４は閉じている（又はその逆も可）。
【００２２】・ステアリング装置の操作時、内燃機関１
の回転数が所定回転数以下であると両方の切換弁１３、
１４は閉じている。
【００２３】・所定昇降速度以下の昇降速度で昇降シリ
ンダにより荷を持ち上げる間、切換弁１３は開いてお
り、切換弁１４は閉じている（又はその逆も可）。
【００２４】・所定昇降速度値を超える昇降速度で昇降
シリンダによって持ち上げる間、両方の切換弁１３、１
４は閉じている。
【００２５】ステアリング装置、昇降シリンダ及びその
他の油圧負荷の運転状態は、好ましくは電気的検出器で
検出される。これらの検出器は、各操作要素又は直接に
油圧負荷に配置しておくことができる。内燃機関の回転
数は好ましくは電気的回転数センサで検出される。電気
制御装置内でこれらの信号が処理され、各切換弁が適切
に制御される。
【００２６】両方の油圧ポンプを互いに吐出容量が異な
るポンプとすることにより、各油圧ポンプからの合計吐
出量の一層細かな段階的区分けによるきめ細かな省エネ
ルギー対策を達成することができる。例えば、両方の切
換弁が開いている運転状態を起点に説明すると、容量が
小さい方の油圧ポンプに割当てられた切換弁を先に閉じ
ると供給流路に最低流量を与えることができる。次い
で、容量が小さい方のポンプに割当てられた切換弁が開
き、同時に容量が大きい方のポンプに割当てられた切換
弁を閉じると、供給油路の流量が中間的なレベルに増加
する。両方の切換弁を閉じると、供給流路の流量は最大
流量となる。
【００２７】尚、以上に述べた実施例では油圧ポンプと
切換弁をそれぞれ２つずつとした場合を示したが、これ
らを３つ以上としてもよいことは述べるまでもないこと
であり、その他にも本発明の技術的範囲内において種々
の変形が可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明による産業
車両用油圧装置は少なくとも２つの油圧ポンプを備えて
いるので全ての油圧ポンプが一緒になって作動油の最大
需要をカバーすることができ、これらの油圧ポンプは内
燃機関の作動中は常時駆動されるのでクラッチ機構など
のコストを要する断続可能な連結要素を省くことができ
る。また、各油圧ポンプから送出される作動油は選択的
な作動を要求される補機の実際の需要に応じて各切換弁
によりその都度選択的に供給有路に供給され、受容の無
いときはタンクへ放出されてポンプが無負荷運転状態に
されるから、供給油路内に準備される作動油の流れを実
際の需要にステップ状または連続状に適合させることが
可能であり、作動油の需要が少ないときには装置内ポン
プの最大吐出量の一部のみが供給油路内に準備されるの
でエネルギー利用効率が向上するという効果が得られる
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な実施形態による産業車両用油圧
装置の概略構成を示す油圧回路図である。
【符号の説明】
１：内燃機関 ２：油圧ポンプ ３：別の油圧ポンプ ４：吸入流路 ５：タンク ６：切換弁 ７：別の切換弁 ８：共通の供給流路 ９：プライオリティ弁 １０：油圧ステアリング装置 １１：油圧作業装置

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関（１）と、該内燃機関（１）で
    駆動される油圧ポンプ（２）と、該油圧ポンプ（２）に
    接続された切換弁（１３）とを備え、前記切換弁を介し
    て油圧ポンプ（２）の吐出側がタンク（５）に接続可能
    であり、該油圧ポンプ（２）の吐出側が供給油路（８）
    に接続され、該供給油路が少なくとも１つの油圧負荷に
    通じている産業車両用油圧装置において、少なくとも１
    つの別の油圧ポンプ（３）を備え、各油圧ポンプ（２、
    ３）にそれぞれ切換弁（１３、１４）が割当てられ、こ
    れらの切換弁を介して各油圧ポンプ（２、３）の吐出側
    がそれぞれタンク（５）に接続可能であり、各油圧ポン
    プ（２、３）の吐出側が共に共通の供給油路（８）に接
    続されていることを特徴とする産業車両用油圧装置。
  2. 【請求項２】 油圧負荷として油圧ステアリング装置
    （１０）を備え、各切換弁（１３、１４）の切換位置が
    該ステアリング装置（１０）の運転状態に基づいて調節
    可能であることを特徴とする請求項１に記載の油圧装
    置。
  3. 【請求項３】 油圧負荷として油圧リフト装置を備え、
    各切換弁（１３、１４）の切換位置が該リフト装置の運
    転状態に基づいて調節可能であることを特徴とする請求
    項１又は２に記載の油圧装置。
  4. 【請求項４】 各切換弁（１３、１４）の切換位置が内
    燃機関（１）の回転数に基づいて調節可能であることを
    特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の油圧装
    置。
  5. 【請求項５】 各油圧ポンプ（２、３）が共通のハウジ
    ング内に配置されていることを特徴とする請求項１〜４
    のいずれか１項に記載の油圧装置。
  6. 【請求項６】 各油圧ポンプ（２、３）と各切換弁（１
    ３、１４）が共通のハウジング内に配置されていること
    を特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の油圧
    装置。
  7. 【請求項７】 各切換弁（１３、１４）が電気的に制御
    可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１
    項に記載の油圧装置。
  8. 【請求項８】 各切換弁（１３、１４）を制御するため
    の電気制御装置を備えたことを特徴とする請求項７に記
    載の油圧装置。
  9. 【請求項９】 電気制御装置が油圧負荷としてのステア
    リング装置（１０）及び／又は昇降装置の運転状態及び
    ／又は内燃機関（１）の回転数を検出する検出器に接続
    されていることを特徴とする請求項８に記載の油圧装
    置。
JP2000200722A 1999-07-02 2000-07-03 産業車両用油圧装置 Pending JP2001041165A (ja)

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