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【発明の名称】 荷役機能を有する走行車両
【発明者】 【氏名】檜垣 正美
【住所又は居所】大阪府大阪市西区京町堀１丁目１５番１０号 ティー・シー・エム株式会社内

【氏名】田中 哲二
【住所又は居所】大阪府大阪市西区京町堀１丁目１５番１０号 ティー・シー・エム株式会社内

【氏名】竹中 裕憲
【住所又は居所】大阪府大阪市西区京町堀１丁目１５番１０号 ティー・シー・エム株式会社内
【要約】 【課題】走行車輪による走行とスプレッダ装置による荷役とを同時に行う場合、スプレッダ装置の上昇速度が極端に低下してしまうのを防止でき、また、駆動効率が良く、コントロールが容易な荷役機能を有する車両を提供する。

【解決手段】車両本体に、走行車輪９を駆動させる走行用電動モータ１０と、走行用電動モータ１０を駆動させる走行用インバータ２９と、スプレッダ装置を昇降する荷役用電動モータ１５と、荷役用電動モータ１５を駆動させる荷役用インバータ３０と、各電動モータ１０，１５に供給する電力を発電する発電機３２と、発電機３２を駆動させるエンジン３３と、発電機３２から走行用電動モータ１０へ供給される電力の上限値を制御する制御装置３４とが備えられている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車両本体に、走行装置を駆動させる走行用電動モータと、この走行用電動モータを駆動させる走行用インバータと、荷役装置を駆動する荷役用電動モータと、この荷役用電動モータを駆動させる荷役用インバータと、上記各電動モータおよび各インバータに供給される電力を発電する発電機と、この発電機を駆動させるエンジンと、上記発電機から走行用インバータを介して走行用電動モータへ供給される電力の上限値を制御する制御装置とが備えられ、上記制御装置は、■荷役装置を停止した状態で車両本体を走行させる場合、上記走行用電動モータへ供給される電力の上限値を発電機の定格出力に等しくし、■負荷がかかった状態で荷役装置を駆動させながら車両本体を走行させる場合、上記走行用電動モータへ供給される電力の上限値を発電機の定格出力のＡ％に制限し、■無負荷の状態で荷役装置を駆動させながら車両本体を走行させる場合、上記走行用電動モータへ供給される電力の上限値を発電機の定格出力のＢ％に制限し、■車両本体を停止した状態で荷役装置を駆動させる場合、上記走行用電動モータへ供給される電力を０にし、上記Ａ，Ｂの値を、０％＜Ａ％＜Ｂ％＜１００％の関係に設定したことを特徴とする荷役機能を有する走行車両。
【請求項２】 走行装置として車輪が設けられ、荷役装置は昇降自在に構成されて荷を上げ下げし、上記荷役装置に、荷に対して係脱自在な係合装置が設けられ、走行用電動モータのトルクを変える走行操作手段と、上記荷役装置を昇降させる昇降操作手段と、上記係合装置を荷に係合する係合位置と荷から離脱する離脱位置とに切換える切換操作手段とが設けられ、制御装置は、上記走行操作手段が操作されている場合、車両本体が走行していると判断し、上記昇降操作手段が上昇側に操作されている場合、荷役装置が上昇していると判断し、上記昇降操作手段が下降側に操作されている場合、荷役装置が下降していると判断し、上記切換操作手段が係合側に操作されている場合、負荷有りと判断し、上記切換操作手段が離脱側に操作されている場合、無負荷であると判断することを特徴とする請求項１記載の荷役機能を有する走行車両。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばコンテナ等の積み下ろしや運搬に使用される荷役機能を有する走行車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の荷役機能を有する走行車両としては、例えば、図１２，図１３に示すように、大型のコンテナ７０を吊り上げて運搬したり移載や段積みを行う際に用いられるコンテナキャリア車両７１が挙げられる。このコンテナキャリア車両７１の車両本体７２の下部には、左右一対で且つ前後複数に並んだ走行車輪７３が設けられている。このうち、左右一側方に位置する前後複数の走行車輪７３のいずれか及び左右他側方に位置する前後複数の走行車輪７３のいずれかがそれぞれ走行用電動モータ７４によって回転駆動される。
【０００３】また、上記車両本体７２には、コンテナ７０を上げ下げする昇降自在な荷役用のスプレッダ装置７５が複数本のチェン７６に吊設されている。上記スプレッダ装置７５の昇降は、車両本体７２に設けられた複数本の荷役用油圧シリンダ装置７７によって行われる。すなわち、各チェン７６の折返し部７６ａの下端が荷役用油圧シリンダ装置７７のピストンロッド７７ａの先端に設けられたスプロケット７８に歯合しており、上記ピストンロッド７７ａが下方へ短縮した場合、折返し部７６ａの下端が引き下げられてスプレッダ装置７５が上昇し、上記ピストンロッド７７ａが上方へ伸長した場合、折返し部７６ａの下端が引き上げられてスプレッダ装置７５が下降する。尚、スプレッダ装置７５には、コンテナ７０に対して係脱自在なツイストロック（図示省略）が設けられ、ツイストロックによってスプレッダ装置７５とコンテナ７０とが連結・切離しされる。
【０００４】また、上記車両本体７２に設けられた運転室７９内には、上記走行車輪７３を左右に換向させるステアリング８０と、走行用電動モータ７４のトルクを変えるアクセルペダル８１と、スプレッダ装置７５を昇降させる荷役レバー８２等が設けられている。
【０００５】尚、図１３は車両７１の走行および荷役駆動系のブロック図であり、車両本体７２には、上記走行用電動モータ７４をそれぞれ駆動させる走行用インバータ８３と、上記荷役用油圧シリンダ装置７７に作動油を供給する荷役用油圧ポンプ８４と、ピストンロッド７７ａの伸縮動作を切換える切換弁９０と、上記走行用電動モータ７４および走行用インバータ８３に供給される電力を発電する発電機８５と、この発電機８５および荷役用油圧ポンプ８４を駆動させるディーゼルエンジン８６と、制御装置８７とが具備されている。
【０００６】上記発電機８５および荷役用油圧ポンプ８４の各軸はディーゼルエンジン８６の回転軸に直列に連結されている。ディーゼルエンジン８６が駆動することにより、発電機８５において発電され、荷役用油圧ポンプ８４により荷役用油圧シリンダ装置７７へ作動油が供給される。尚、上記ディーゼルエンジン３３は、ガバナ（図示省略）によって、一定回転数に維持されている。
【０００７】また、発電機８５は、発電機電圧調整器（ＡＶＲ）８８により発電電圧が一定になるように界磁電流が制御されており、この発電機８５において発電された電力は、走行用コンダクタ８９を介して走行用インバータ８３と走行用電動モータ７４に供給される。
【０００８】これによると、運転室７９内の作業者が起動操作をすることにより、制御装置８７からエンジン８６へ起動信号が出力され、さらに、ＡＶＲ８８へ制御開始信号が出力されると、エンジン８６は一定回転数（例えば１８００ｒｐｍ）で回転され、これにより、発電機８５において発電が開始されるとともに、荷役用油圧ポンプ８４が駆動される。この際、上記ＡＶＲ８８によって発電電圧が一定に制御される。
【０００９】この初期状態において、作業者がアクセルペダル８１を踏み込むことにより、制御装置８７において、上記アクセルペダル８１の踏込量に対応するモータトルクが求められ、走行用インバータ８３へ出力される。各走行用インバータ８３は、制御装置８７から入力されたトルク信号となるように走行用電動モータ７４のトルク制御を行い、車両７１の走行速度が制御される。このとき、必要な電力はＡＶＲ８８により界磁電流を調整することにより得られ、発電機８５より供給される。このように、エンジン８６の回転数を一定とし、アクセルペダル８１の踏込量により走行用電動モータ７４のトルクを制御することで、車両７１の走行速度を制御している。
【００１０】また、作業者が荷役レバー８２を上昇側へ操作することにより、制御装置８７から切換弁９０へ切換信号が出力され、作動油が荷役用油圧ポンプ８４から荷役用油圧シリンダ装置７７のロッド側へ供給され、ピストンロッド７７ａが下方へ短縮する。これにより、スプレッダ装置７５が上昇する。また、反対に、荷役レバー８２を下降側へ操作することにより、作動油が荷役用油圧ポンプ８４から荷役用油圧シリンダ装置７７のテール側へ供給され、ピストンロッド７７ａが上方へ伸長する。これにより、スプレッダ装置７５が下降する。したがって、ツイストロック（図示省略）によってスプレッダ装置７５とコンテナ７０とを連結した状態で、上記のようにスプレッダ装置７５を昇降することで、スプレッダ装置７５と共にコンテナ７０を昇降することができる。
【００１１】尚、エンジン８６の回転数を一定にするのは、発電機８５から発電される電気の周波数を一定にするためである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従来形式では、車両７１を走行させる作業とスプレッダ装置７５を上昇させてコンテナ７０を持ち上げる作業とを同時に行った場合、エンジン８６の出力は、発電機８５を駆動させるのに要する動力と、荷役用油圧ポンプ８４を駆動させるのに要する動力とに分配される。
【００１３】車両７１を停止状態から発進させる場合等においては、大きな負荷がかかるので、走行用電動モータ７４は大きなトルクで走行車輪７３を回転駆動させる必要があり、このため発電機８５から走行用インバータ８３へ出力される発電電力が増大する。したがって、上記エンジン８６の出力の大部分が発電機８５の動力として消費され、その分、荷役用油圧ポンプ８４の動力が不足してしまい、スプレッダ装置７５の上昇速度（駆動速度）が極端に遅くなってしまうといった問題が生じた。
【００１４】また、上記の従来形式では、スプレッダ装置７５を昇降するために、荷役用油圧シリンダ装置７７と荷役用油圧ポンプ８４とを用いているが、一般に、これら荷役用油圧シリンダ装置７７と荷役用油圧ポンプ８４とは駆動効率が悪く（駆動ロスが多く）、荷役用油圧シリンダ装置７７と荷役用油圧ポンプ８４とを駆動させるためには大きな動力を必要とした。したがって、車両７１の走行とスプレッダ装置７５の昇降とを同時に行った場合、荷役用油圧ポンプ８４や発電機８５の動力が不足し易いといった問題が生じた。
【００１５】さらに、上記の従来形式では、エンジン８６の回転数を一定にしているため、荷役用油圧ポンプ８４には、スプレッダ装置７５にかかる負荷（コンテナ７０の重量）に応じて吐出量が変えられる可変容量形ポンプを用いている。しかしながら、可変容量形ポンプは一般に油圧のコントロールが難しいといった問題があった。
【００１６】本発明は、走行装置（例えば走行車輪）による走行と荷役装置（例えばスプレッダ装置）による荷役とを同時に行う場合、荷役装置の駆動速度が極端に低下してしまうのを防止でき、また、駆動効率が良く、コントロールが容易な荷役機能を有する走行車両を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本第１発明における荷役機能を有する走行車両は、車両本体に、走行装置を駆動させる走行用電動モータと、この走行用電動モータを駆動させる走行用インバータと、荷役装置を駆動する荷役用電動モータと、この荷役用電動モータを駆動させる荷役用インバータと、上記各電動モータおよび各インバータに供給される電力を発電する発電機と、この発電機を駆動させるエンジンと、上記発電機から走行用インバータを介して走行用電動モータへ供給される電力の上限値を制御する制御装置とが備えられ、上記制御装置は、■荷役装置を停止した状態で車両本体を走行させる場合、上記走行用電動モータへ供給される電力の上限値を発電機の定格出力に等しくし、■負荷がかかった状態で荷役装置を駆動させながら車両本体を走行させる場合、上記走行用電動モータへ供給される電力の上限値を発電機の定格出力のＡ％に制限し、■無負荷の状態で荷役装置を駆動させながら車両本体を走行させる場合、上記走行用電動モータへ供給される電力の上限値を発電機の定格出力のＢ％に制限し、■車両本体を停止した状態で荷役装置を駆動させる場合、上記走行用電動モータへ供給される電力を０にし、上記Ａ，Ｂの値を、０％＜Ａ％＜Ｂ％＜１００％の関係に設定したものである。
【００１８】これによると、エンジンを始動することにより、発電機が駆動し、電力が発電機から走行用インバータと荷役用インバータとを介して走行用電動モータと荷役用電動モータとに供給される。これにより、走行装置が駆動して車両本体を走行させ、荷役装置が駆動して荷を移動させる。この際、負荷が小さければ、発電機から発電される電力も小さく、負荷が増大するにつれて、上記発電電力も増大する。
【００１９】上記のような走行及び荷役作業において、制御装置は以下■〜■の制御を行う。
■荷役装置を停止した状態で車両本体を走行させる場合、制御装置は、上記走行用電動モータへ供給される電力の上限値を発電機の定格出力に等しくする。これにより、発電機から出力される発電電力は全て走行用電動モータへ供給されるため、走行用電動モータの動力が十分に確保される。
【００２０】■負荷がかかった状態で荷役装置を駆動させながら車両本体を走行させる場合、制御装置は、上記走行用電動モータへ供給される電力の上限値を発電機の定格出力のＡ％に制限する。これにより、上記定格出力に相当する電力が発電機から発電された場合であっても、上記定格出力のＡ％に相当する電力のみが走行用電動モータへ供給され、残りの電力（定格出力の（１００−Ａ％）に相当する電力）は荷役用電動モータへ供給される。これにより、発電された全ての電力が走行用電動モータへ供給されることはなく、負荷がかかった状態の荷役装置を駆動させるのに必要な大きな電力が確実に確保されるため、荷役装置の駆動速度が極端に低下してしまうのを防止することができる。
【００２１】■無負荷の状態で荷役装置を駆動させながら車両本体を走行させる場合、制御装置は、上記走行用電動モータへ供給される電力の上限値を発電機の定格出力のＢ％に制限する。これにより、上記定格出力に相当する電力が発電機から発電された場合であっても、上記定格出力のＢ％に相当する電力のみが走行用電動モータへ供給され、残りの電力（定格出力の（１００−Ｂ％）に相当する電力）は荷役用電動モータへ供給される。これにより、発電された全ての電力が走行用電動モータへ供給されることはなく、無負荷状態の荷役装置を駆動させるのに必要な小さい電力のみが確実に確保されるため、走行用電動モータにもかなりの電力を使用することができる。尚、無負荷状態では、上記■の負荷有り状態の場合に比べて、荷役装置の駆動に要する動力は小さくて済むため、Ａ％＜Ｂ％に設定している。
【００２２】■車両本体を停止した状態で荷役装置を駆動させる場合、制御装置は、上記走行用電動モータへ供給される電力を０にする。これにより、発電機から出力される発電電力は全て荷役用電動モータへ供給されるため、荷役用電動モータの動力が十分に確保される。
【００２３】また、荷役装置を駆動させるために荷役用電動モータと発電機とを用いたため、従来の荷役用油圧ポンプと荷役用油圧シリンダ装置とを用いた場合に比べて、駆動効率が向上し、したがって、エンジンにかかる負担が軽減される。
【００２４】さらに、従来の荷役用油圧シリンダ装置の代わりに荷役用電動モータを用いたことにより、従来の可変容量形の荷役用油圧ポンプが不要となり、コントロールが容易に行える。
【００２５】また、本第２発明における荷役機能を有する走行車両は、走行装置として車輪が設けられ、荷役装置は昇降自在に構成されて荷を上げ下げし、上記荷役装置に、荷に対して係脱自在な係合装置が設けられ、走行用電動モータのトルクを変える走行操作手段と、上記荷役装置を昇降させる昇降操作手段と、上記係合装置を荷に係合する係合位置と荷から離脱する離脱位置とに切換える切換操作手段とが設けられ、制御装置は、上記走行操作手段が操作されている場合、車両本体が走行していると判断し、上記昇降操作手段が上昇側に操作されている場合、荷役装置が上昇していると判断し、上記昇降操作手段が下降側に操作されている場合、荷役装置が下降していると判断し、上記切換操作手段が係合側に操作されている場合、負荷有りと判断し、上記切換操作手段が離脱側に操作されている場合、無負荷であると判断するものである。
【００２６】これによると、エンジンを始動することにより、発電機が駆動し、電力が発電機から走行用インバータと荷役用インバータとを介して走行用電動モータと荷役用電動モータとに供給される。
【００２７】この際、作業者が走行操作手段を操作した場合、走行用電動モータが駆動して車輪を回転させ、車両本体が走行する。また、作業者が昇降操作手段を上昇側に操作した場合、荷役用電動モータが駆動して、荷役装置が上昇する。また、上記昇降操作手段を下降側に操作した場合、荷役装置が下降する。さらに、作業者が切換操作手段を係合側に操作した場合、係合装置が係合位置に切換えられて荷に係合し、荷役装置が荷に連結されて荷を保持する。また、上記切換操作手段を離脱側に操作した場合、係合装置が離脱位置に切換えられて荷から離脱し、荷役装置が荷から切離される。上記のように、係合装置によって荷役装置と荷とを連結した状態で、荷役装置を昇降することにより、荷が上げ下げされる。
【００２８】上記のような走行及び荷役作業において、制御装置は以下■〜■の制御を行う。
■荷役装置を停止した状態で車両本体を走行させる場合、作業者は走行操作手段を操作する。これにより、制御装置は、車両本体が走行していると判断して、上記走行用電動モータへ供給される電力の上限値を発電機の定格出力に等しくする。
【００２９】これにより、発電機から出力される発電電力は全て走行用電動モータへ供給されるため、走行用電動モータの動力が十分に確保される。■荷を荷役装置で保持し、荷役装置を上昇させながら車両本体を走行させる場合、作業者は、切換操作手段を係合側に操作し、昇降操作手段を上昇側に操作し、走行操作手段を操作する。これにより、制御装置は、負荷有りの状態（すなわち荷役装置に荷が連結された状態）で荷役装置が上昇しながら車両本体が走行していると判断して、走行用電動モータへ供給される電力の上限値を発電機の定格出力のＡ％に制限する。
【００３０】これにより、上記定格出力に相当する電力が発電機から発電された場合であっても、上記定格出力のＡ％に相当する電力のみが走行用電動モータへ供給され、残りの電力（定格出力の（１００−Ａ％）に相当する電力）は荷役用電動モータへ供給される。これにより、発電された全ての電力が走行用電動モータへ供給されることはなく、負荷がかかった状態（すなわち荷が連結された状態）の荷役装置を上昇させるのに必要な電力が確実に確保されるため、荷役装置の上昇速度が極端に低下してしまうのを防止することができる。
【００３１】■荷を保持しない空の状態で荷役装置を上昇させながら車両本体を走行させる場合、作業者は、切換操作手段を離脱側に操作し、昇降操作手段を上昇側に操作し、走行操作手段を操作する。これにより、制御装置は、無負荷状態（すなわち荷役装置に荷が連結されていない状態）で空の荷役装置が上昇しながら車両本体が走行していると判断して、上記走行用電動モータへ供給される電力の上限値を発電機の定格出力のＢ％に制限する。
【００３２】これにより、上記定格出力に相当する電力が発電機から発電された場合であっても、上記定格出力のＢ％に相当する電力のみが走行用電動モータへ供給され、残りの電力（定格出力の（１００−Ｂ％）に相当する電力）は荷役用電動モータへ供給される。これにより、発電された全ての電力が走行用電動モータへ供給されることはなく、無負荷状態の荷役装置を上昇させるのに必要な電力が確実に確保されるため、荷役装置の上昇速度が極端に低下してしまうのを防止することができる。尚、無負荷状態では、上記■の負荷有り状態の場合に比べて、荷役装置の上昇に要する動力は小さくて済むため、Ａ％＜Ｂ％に設定している。
【００３３】■車両本体を停止した状態で荷役装置を昇降させる場合、作業者は昇降操作手段を上昇側又は下降側へ操作する。これにより、制御装置は、荷役装置が昇降していると判断して、上記走行用電動モータへ供給される電力を０にする。これにより、発電機から出力される発電電力は全て荷役用電動モータへ供給されるため、荷役用電動モータの動力が十分に確保される。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態を図１〜図１１に基づいて説明する。図５〜図７に示すように、１はコンテナキャリア車両（走行車両の一例）であり、大型のコンテナ２（荷の一例）を吊り上げて運搬し、移載や段積みを行うものであり、主に埠頭等のコンテナヤードにおいて使用される。
【００３５】コンテナキャリア車両１の車両本体３は、左右一対の下部フレーム４と、両下部フレーム４に立設された前後一対の支柱５と、左右の支柱５の上端間に設けられた上部横フレーム６と、前後の支柱５の上端間に設けられた上部縦フレーム７とで構成されており、中央部にコンテナ２を収納可能な空間を有している。
【００３６】上記両下部フレーム４にはそれぞれ、前後複数の走行車輪９（走行装置の一例）と、左右一側方に位置する前後複数の走行車輪９のいずれかおよび左右他側方に位置する前後複数の走行車輪９のいずれかを回転駆動させる走行用電動モータ１０とが設けられている。
【００３７】また、上記車両本体３には、コンテナ２を上げ下げする昇降自在なスプレッダ装置１２（荷役装置の一例）が複数本のワイヤー１３に吊設されている。一方の下部フレーム４には上記ワイヤー１３を巻取るためのドラム１４が４個（複数個）設けられている。このうち２個のドラム１４にそれぞれブレーキ１５ａ付きの荷役用電動モータ１５が連結されている。
【００３８】これら荷役用電動モータ１５を駆動することにより、ワイヤー１３が各ドラム１４に巻き取られて、スプレッダ装置１２が上昇する。また、荷役用電動モータ１５のブレーキ１５ａを作動することにより、ドラム１４の回転が停止し、スプレッダ装置１２が上下方向においてロックされる。さらに、上記荷役用電動モータ１５のブレーキ１５ａを解除することによって、ドラム１４が空転し、スプレッダ装置１２が自重により自然に下降する。
【００３９】図８，図９に示すように、上記スプレッダ装置１２の四隅には、コンテナ２に対して係脱自在な複数のツイストロック１７（係合装置の一例）が設けられている。すなわち、コンテナ２の上部四隅には長穴状の係合穴１８が形成されており、上記各ツイストロック１７を各係合穴１８に挿入して離脱位置Ｐａ（図９の仮想線）から係合位置Ｐｂ（図９の点線）まで９０°回転することにより、ツイストロック１７がコンテナ２に係合し、スプレッダ装置１２がコンテナ２に連結される。また、各ツイストロック１７を係合位置Ｐｂから離脱位置Ｐａまで９０°回転することにより、ツイストロック１７が各係合穴１８の上方に離脱（脱抜）可能となり、スプレッダ装置１２とコンテナ２との連結が解除される。尚、上記各ツイストロック１７の離脱位置Ｐａと係合位置Ｐｂとの範囲の回転は、スプレッダ装置１２に設けられた油圧シリンダ装置１９（図６参照）によって行われる。
【００４０】上記上部横フレーム６に設けられた運転室２０内には、図１〜図４に示すように、上記走行車輪９を左右に換向させるステアリング２１と、走行用電動モータ１０のトルクを変えるアクセルペダル２２（走行操作手段の一例）と、スプレッダ装置１２を昇降させる荷役レバー２３（昇降操作手段の一例）と、上記各ツイストロック１７を離脱位置Ｐａと係合位置Ｐｂとに切換える切換スイッチ２４（切換操作手段の一例）とが設けられている。
【００４１】尚、図２に示すように、アクセルペダル２２を踏込むことにより、両走行用電動モータ１０が駆動し、車両１が走行する。この際、アクセルペダル２２の踏込み角度は角度検出器２６によって検出される。
【００４２】また、図３に示すように、荷役レバー２３は、上昇位置Ａ（上昇側）と下降位置Ｂ（下降側）と停止位置Ｃとの３ポジションに切換えられ、ばね等の付勢具によって停止位置Ｃに戻るように構成されている。荷役レバー２３を上昇位置Ａに切換えた場合、ブレーキ１５ａが解除されて、両荷役用電動モータ１５が駆動し、ワイヤー１３がドラム１４に巻き取られて、スプレッダ装置１２が上昇する。また、下降位置Ｂに切換えた場合、ブレーキ１５ａが解除されて、ドラム１４が空転し、スプレッダ装置１２が下降する。さらに、停止位置Ｃに切換えた場合、ブレーキ１５ａが作動してドラム１４がロックされ、スプレッダ装置１２の昇降が停止する。尚、上記荷役レバー２３の切換え位置は第１位置検出器２７によって検出される。
【００４３】さらに、図４に示すように、切換スイッチ２４はロック位置Ｄ（係合側）とロック解除位置Ｅ（離脱側）との２ポジションに切換えられ、ロック位置Ｄに切換えた場合、ツイストロック１７が係合位置Ｐｂに切換えられ、ロック解除位置Ｅに切換えた場合、ツイストロック１７が離脱位置Ｐａに切換えられる。尚、切換スイッチ２４の切換え位置は第２位置検出器２８によって検出される。
【００４４】図１は、車両１の走行および荷役駆動系のブロック図であり、車両本体３には、上記走行用電動モータ１０をそれぞれ駆動させる走行用インバータ２９と、上記荷役用電動モータ１５をそれぞれ駆動させる荷役用インバータ３０と、上記油圧シリンダ装置１９およびステアリングシリンダ装置（図示せず）に作動油を供給する油圧ポンプ３１と、上記油圧シリンダ装置１９のピストンロッドの伸縮動作を切換える切換弁４４と、上記各電動モータ１０，１５および各インバータ２９，３０に供給される電力を発電する発電機３２と、この発電機３２および油圧ポンプ３１を駆動させるディーゼルエンジン３３と、制御装置３４とが具備されている。
【００４５】上記発電機３２および油圧ポンプ３１の各軸はディーゼルエンジン３３の回転軸に直列に連結されている。ディーゼルエンジン３３が駆動することにより、発電機３２において発電され、油圧ポンプ３１により油圧シリンダ装置１９やステアリングシリンダ装置（図示せず）へ作動油が供給される。尚、上記ディーゼルエンジン３３は、ガバナ（図示省略）によって、一定回転数（例えば１８００ｒｐｍ）に維持されている。
【００４６】また、発電機３２は、発電機電圧調整器（ＡＶＲ）３５により発電電圧が一定になるように界磁電流が制御されており、この発電機３２において発電された電力は、走行用コンダクタ３６を介して走行用インバータ２９と走行用電動モータ１０に供給されるとともに、荷役用コンダクタ３７を介して荷役用インバータ３０と荷役用電動モータ１５に供給される。
【００４７】尚、上記発電機３２の定格出力（定格電力すなわち最大発電電力）をＴとする。例えば、Ｔ＝３００ｋＶＡ×０．８（力率）＝２４０ｋＷ等に設定されている。また、負荷が小さければ、発電機３２から発電される電力も小さく、負荷が増大するにつれて、上記発電電力も増大する。さらに、３８はエンジン３３と発電機３２と制御装置３４の始動用のバッテリである。
【００４８】上記走行用インバータ２９には、走行用電動モータ１０の回生制動エネルギーを消費する第１の制動用抵抗器３９が接続され、荷役用インバータ３０には、荷役用電動モータ１５の回生制動エネルギーを消費する第２の制動用抵抗器４０が接続されている。さらに、上記走行用電動モータ１０には、このモータ１０の回転数を検出する走行用回転数検出器４１が設けられ、上記荷役用電動モータ１５には、このモータ１５の回転数を検出する荷役用回転数検出器４２が設けられている。
【００４９】上記制御装置３４は、以下の■〜■の動作内容に応じて、発電機３２から走行用インバータ２９を介して走行用電動モータ１０へ供給される電力の上限値を制御している。
■スプレッダ装置１２の昇降を停止した状態で車両本体３を走行させる。
■スプレッダ装置１２にコンテナ２を連結した状態（負荷有り状態）で、コンテナ２とスプレッダ装置１２とを上昇させながら車両本体３を走行させる。
■スプレッダ装置１２にコンテナ２を連結していない空の状態（無負荷状態）で、スプレッダ装置１２のみを上昇させながら車両本体３を走行させる。
■スプレッダ装置１２を下降させながら車両本体３を走行させる（この際、スプレッダ装置１２にコンテナ２を連結した状態でもよいし、或いは、連結していない空の状態でもよい）。
■車両本体３の走行を停止した状態で、スプレッダ装置１２を昇降させる。
■車両本体３の走行とスプレッダ装置１２の昇降とを共に停止する。
【００５０】尚、制御装置３４は上記■〜■の動作内容を以下のようにして判別している。
●上記■の動作内容を実行する場合、運転室２０内のオペレーターは、荷役レバー２３を停止位置Ｃに切換え、アクセルペダル２２を踏込む。この際、上記荷役レバー２３の停止位置Ｃへの切換えが第１位置検出器２７により検出されて制御装置３４に入力されるとともに、アクセルペダル２２の踏込み角度が角度検出器２６により検出されて制御装置３４に入力されるため、制御装置３４は■の動作内容が実行されていると判断する。
【００５１】●上記■の動作内容を実行する場合、上記オペレーターは、ツイストロック１７をコンテナ２の係合穴１８に挿入して、切換スイッチ２４をロック解除位置Ｅからロック位置Ｄに切換え、さらに、荷役レバー２３を上昇位置Ａに切換えるとともにアクセルペダル２２を踏込む。この際、切換スイッチ２４のロック位置Ｄへの切換えが第２位置検出器２８により検出されて制御装置３４に入力され、さらに、荷役レバー２３の上昇位置Ａへの切換えが第１位置検出器２７により検出されて制御装置３４に入力されるとともに、アクセルペダル２２の踏込み角度が角度検出器２６により検出されて制御装置３４に入力されるため、制御装置３４は■の動作内容が実行されていると判断する。
【００５２】●上記■の動作内容を実行する場合、上記オペレーターは、切換スイッチ２４をロック解除位置Ｅに切換え、さらに、荷役レバー２３を上昇位置Ａに切換えるとともにアクセルペダル２２を踏込む。この際、切換スイッチ２４のロック解除位置Ｅへの切換えが第２位置検出器２８により検出されて制御装置３４に入力され、さらに、荷役レバー２３の上昇位置Ａへの切換えが第１位置検出器２７により検出されて制御装置３４に入力されるとともに、アクセルペダル２２の踏込み角度が角度検出器２６により検出されて制御装置３４に入力されるため、制御装置３４は■の動作内容が実行されていると判断する。
【００５３】●上記■の動作内容を実行する場合、上記オペレーターは、荷役レバー２３を下降位置Ｂに切換えるとともにアクセルペダル２２を踏込む。この際、荷役レバー２３の下降位置Ｂへの切換えが第１位置検出器２７により検出されて制御装置３４に入力されるとともに、アクセルペダル２２の踏込み角度が角度検出器２６により検出されて制御装置３４に入力されるため、制御装置３４は■の動作内容が実行されていると判断する。尚、この際、切換スイッチ２４の切換え位置はロック位置Ｄとロック解除位置Ｅとのどちらであってもよい。
【００５４】●上記■の動作内容を実行する場合、上記オペレーターは、アクセルペダル２２から足を離して踏込み量を０にし、さらに、荷役レバー２３を上昇位置Ａ又は下降位置Ｂに切換える。この際、アクセルペダル２２の踏込み角度が角度検出器２６により検出されず（非検出）、また、荷役レバー２３の上昇位置Ａ又は下降位置Ｂへの切換えが第１位置検出器２７により検出されて制御装置３４に入力されるため、制御装置３４は■の動作内容が実行されていると判断する。尚、この際、切換スイッチ２４の切換え位置はロック位置Ｄとロック解除位置Ｅとのどちらであってもよい。
【００５５】●上記■の動作内容を実行する場合、上記オペレーターは、アクセルペダル２２から足を離して踏込み量を０にし、さらに、荷役レバー２３を停止位置Ｃに切換える。この際、アクセルペダル２２の踏込み角度が角度検出器２６により検出されず（非検出）、また、上記荷役レバー２３の停止位置Ｃへの切換えが第１位置検出器２７により検出されて制御装置３４に入力されるため、制御装置３４は■の動作内容が実行されていると判断する。
【００５６】以下、上記制御装置３４による制御に基づくコンテナキャリア車両１の走行および荷役作業について、図１０のフローチャートを用いて説明する。
◎上記■の動作内容に示したように、スプレッダ装置１２の昇降を停止した状態で車両本体３を走行させる場合、アクセルペダル２２の踏込み角度が角度検出器２６により検出されて制御装置３４に入力され（ステップ−１）、荷役レバー２３の上昇位置Ａと下降位置Ｂへの切換えが共に第１位置検出器２７により検出されない（ステップ−２，３）。このように荷役レバー２３の上昇位置Ａと下降位置Ｂへの切換えが共に非検出であることから、制御装置３４は、荷役レバー２３が停止位置Ｃへ切換えられていることを検知し、■の動作内容が実行されていると判断する（ステップ−４）。上記判断に基づいて、制御装置３４は、両荷役用電動モータ１５のブレーキ１５ａを作動し、さらに、両走行用電動モータ１０へ供給される電力の上限値が発電機３２の定格出力Ｔに等しくなるように、両走行用インバータ２９を制御する（ステップ−５）。
【００５７】これにより、スプレッダ装置１２の昇降が停止し、さらに、発電機３２から出力される発電電力は、荷役用電動モータ１５へ供給されず、全て両走行用電動モータ１０へ供給されるため、両走行用電動モータ１０の動力が十分に確保され、走行車輪９が回転して車両本体３が走行する。尚、この場合、走行用インバータ２９は、図１１に示した走行用電動モータ１０の回転数（回転速度）とトルク制限値との関係（回転数−トルク特性）を示すグラフＧＡに基づいて走行用電動モータ１０を制御する。
【００５８】◎上記■の動作内容に示したように、スプレッダ装置１２にコンテナ２を連結した状態で、コンテナ２とスプレッダ装置１２とを上昇させながら車両本体３を走行させる場合、上記（ステップ−２）において荷役レバー２３の上昇位置Ａへの切換えが第１位置検出器２７により検出され、さらに、切換スイッチ２４のロック位置Ｄへの切換えが第２位置検出器２８により検出される（ステップ−６）。これにより、制御装置３４は、■の動作内容が実行されていると判断し（ステップ−７）、両荷役用電動モータ１５のブレーキ１５ａを解除し、また、両走行用電動モータ１０へ供給される電力の上限値が発電機３２の定格出力Ｔの３０％（Ａ％の一例）に制限されるように、両走行用インバータ２９を制御する（ステップ−８）。
【００５９】これにより、上記定格出力Ｔに相当する電力が発電機３２から発電された場合であっても、定格出力Ｔの３０％（＝Ｔ×３０％）に相当する電力のみが両走行用電動モータ１０へ供給され、残りの電力（＝定格出力Ｔの７０％）に相当する電力）は両荷役用電動モータ１５へ供給される。これにより、発電された全ての電力が走行用電動モータ１０へ供給されることはなく、コンテナ２を保持したスプレッダ装置１２を上昇させるのに必要な電力が確実に確保されるため、スプレッダ装置１２の上昇速度が極端に低下してしまうのを防止することができる。尚、この場合、走行用インバータ２９は、図１１に示した回転数−トルク特性をグラフＧＢに切換え、グラフＧＢに基づいて走行用電動モータ１０を制御する。
【００６０】◎上記■の動作内容に示したように、スプレッダ装置１２にコンテナ２を連結していない空の状態で、スプレッダ装置１２のみを上昇させながら車両本体３を走行させる場合、上記（ステップ−６）において切換スイッチ２４のロック位置Ｄへの切換えが第２位置検出器２８により検出されない。これにより、制御装置３４は、切換スイッチ２４がロック解除位置Ｅへ切換えられていることを検知し、■の動作内容が実行されていると判断する（ステップ−９）。上記判断に基づいて、制御装置３４は、両荷役用電動モータ１５のブレーキ１５ａを解除し、また、両走行用電動モータ１０へ供給される電力の上限値が発電機３２の定格出力Ｔの７０％（Ｂ％の一例）に制限されるように、両走行用インバータ２９を制御する（ステップ−１０）。
【００６１】これにより、上記定格出力Ｔに相当する電力が発電機３２から発電された場合であっても、定格出力Ｔの７０％（＝Ｔ×７０％）に相当する電力のみが両走行用電動モータ１０へ供給され、残りの電力（すなわち（定格出力Ｔの３０％）に相当する電力）は両荷役用電動モータ１５へ供給される。これにより、発電された全ての電力が走行用電動モータ１０へ供給されることはなく、コンテナ２を保持しない空のスプレッダ装置１２を上昇させるのに必要な電力が確実に確保されるため、スプレッダ装置１２の上昇速度が極端に低下してしまうのを防止することができる。尚、この場合、走行用インバータ２９は、図１１に示した回転数−トルク特性をグラフＧＣに切換え、グラフＧＣに基づいて走行用電動モータ１０を制御する。尚、■におけるコンテナ２を保持していない状態では、上記■におけるコンテナ２を保持している状態に比べて、負荷の無い分、スプレッダ装置１２の上昇に要する動力は小さくて済むため、Ａ（＝３０）％＜Ｂ（＝７０）％に設定している。
【００６２】◎上記■の動作内容に示したように、スプレッダ装置１２を下降させながら車両本体３を走行させる場合、上記（ステップ−３）において荷役レバー２３の下降位置Ｂへの切換えが第１位置検出器２７により検出される。これにより、制御装置３４は、■の動作内容が実行されていると判断し（ステップ−１１）、両荷役用電動モータ１５のブレーキ１５ａを解除し、また、両走行用電動モータ１０へ供給される電力の上限値が発電機３２の定格出力Ｔに等しくなるように、両走行用インバータ２９を制御する（ステップ−１２）。
【００６３】これにより、スプレッダ装置１２が自重によって自然に下降する。また、発電機３２から出力される発電電力は、荷役用電動モータ１５へ供給されず、全て両走行用電動モータ１０へ供給されるため、両走行用電動モータ１０の動力が十分に確保され、走行車輪９が回転して車両本体３が走行する。尚、この場合、走行用インバータ２９は、図１１に示した回転数−トルク特性をグラフＧＡに切換え、グラフＧＡに基づいて走行用電動モータ１０を制御する。
【００６４】◎上記■の動作内容に示したように、車両本体３の走行を停止した状態で、スプレッダ装置１２を昇降させる場合、上記（ステップ−１）において、アクセルペダル２２の踏込み角度が角度検出器２６により検出されず、さらに、荷役レバー２３の停止位置Ｃへの切換えが第１位置検出器２７により検出されない（ステップ−１３）。このように、アクセルペダル２２の踏込み角度と荷役レバー２３の停止位置Ｃへの切換えとが共に非検出であることから、制御装置３４は、アクセルペダル２２が踏込まれていない事と、荷役レバー２３が上昇位置Ａ又は下降位置Ｂのいずれかに切換えられている事とを検知し、■の動作内容が実行されていると判断する（ステップ−１４）。上記判断に基づいて、制御装置３４は、両走行用電動モータ１０へ供給される電力が０になるように、両走行用インバータ２９を制御する（ステップ−１５）。これにより、発電機３２から出力される発電電力は全て両荷役用電動モータ１５へ供給されるため、荷役用電動モータ１５の動力が十分に確保される。
【００６５】◎上記■の動作内容に示したように、車両本体３の走行とスプレッダ装置１２の昇降とを共に停止させる場合、上記（ステップ−１３）において、荷役レバー２３の停止位置Ｃへの切換えが第１位置検出器２７により検出される。これにより、制御装置３４は、上記■の動作内容が実行されていると判断して（ステップ−１６）、両荷役用電動モータ１５のブレーキ１５ａを作動し、また、走行用電動モータ１０と荷役用電動モータ１５とへ供給される電力が０になるように、走行用インバータ２９と荷役用インバータ３０とを制御する（ステップ−１７）。これにより、車両本体３の走行とスプレッダ装置１２の昇降とが停止する。
【００６６】また、上記のように、スプレッダ装置１２を昇降させるために荷役用電動モータ１５と発電機３２とを用いたため、従来の荷役用油圧ポンプ８４（図１３参照）と荷役用油圧シリンダ装置７７（図１３参照）とを用いた場合に比べて、駆動効率が向上し、したがって、エンジン３３にかかる負担が軽減される。
【００６７】さらに、従来の荷役用油圧シリンダ装置７７（図１３参照）の代わりに荷役用電動モータ１５を用いたことにより、従来の可変容量形の荷役用油圧ポンプ８４（図１３参照）が不要となり、コントロールが容易に行える。
【００６８】尚、図１に示すように、エンジン３３の出力によって駆動される油圧ポンプ３１はツイストロック１７の向きを切換えるための油圧シリンダ装置１９を駆動させるためのものであり、上記油圧ポンプ３１の駆動に要する動力は上記エンジン３３の出力に対して微小な値となるため、油圧ポンプ３１によるエンジン出力のロスはほとんど無視してもよい。
【００６９】上記実施の形態では、Ａ，Ｂの値をそれぞれ３０％，７０％にしたが、３０％と７０％に限定されるものではなく、車両１のサイズやエンジン３３の出力等に応じて、最適値に設定される。
【００７０】上記実施の形態では、荷役機能を有する走行車両の一例として、コンテナキャリア車両１を挙げたが、その他の形式の車両、例えばフォークリフト車やホイールローダ等であってもよい。尚、フォークリフト車の場合、昇降自在なフォークが荷役装置に相当し、ホイールローダの場合、昇降自在なバケットが荷役装置に相当する。
【００７１】上記実施の形態では、複数の走行車輪９のうち、左右それぞれ１輪ずつを走行用電動モータ１０で回転駆動させているが、それ以上の複数輪をそれぞれ走行用電動モータ１０で回転駆動させてもよく、或いは、単数輪のみを走行用電動モータ１０で回転駆動させてもよい。
【００７２】上記実施の形態では、荷の一例としてコンテナ２を挙げたが、コンテナ２に限定されるものではなく、例えば、土砂や物品を載置したパレット等であってもよい。
【００７３】上記実施の形態では、走行装置の一例として走行車輪９を用いたが、車輪方式に限定されるものではなく、例えば、クローラ装置（履帯方式）等を用いてもよい。
【００７４】上記実施の形態では、エンジンにディーゼルエンジン３３を用いたが、ガソリンエンジンを用いてもよい。
【００７５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、■荷役装置を停止した状態で車両本体を走行させる場合、発電機から出力される発電電力は全て走行用電動モータへ供給されるため、走行用電動モータの動力が十分に確保される。
【００７６】■負荷がかかった状態で荷役装置を駆動させながら車両本体を走行させる場合、発電された全ての電力が走行用電動モータへ供給されることはなく、負荷がかかった状態の荷役装置を駆動させるのに必要な大きな電力が確実に確保されるため、荷役装置の駆動速度が極端に低下してしまうのを防止することができる。
【００７７】■無負荷の状態で荷役装置を駆動させながら車両本体を走行させる場合、発電された全ての電力が走行用電動モータへ供給されることはなく、無負荷状態の荷役装置を駆動させるのに必要な小さい電力のみが確実に確保されるため、走行用電動モータにもかなりの電力を使用することができる。
【００７８】■車両本体を停止した状態で荷役装置を駆動させる場合、発電機から出力される発電電力は全て荷役用電動モータへ供給されるため、荷役用電動モータの動力が十分に確保される。
【００７９】また、荷役装置を駆動させるために荷役用電動モータと発電機とを用いたため、従来の荷役用油圧ポンプと荷役用油圧シリンダ装置とを用いた場合に比べて、駆動効率が向上し、したがって、エンジンにかかる負担が軽減される。
【００８０】さらに、従来の荷役用油圧シリンダ装置の代わりに荷役用電動モータを用いたことにより、従来の可変容量形の荷役用油圧ポンプが不要となり、コントロールが容易に行える。
【出願人】 【識別番号】０００００３２４１
【氏名又は名称】ＴＣＭ株式会社
【住所又は居所】大阪府大阪市西区京町堀１丁目１５番１０号
【出願日】 平成１４年２月２２日（２００２．２．２２）
【代理人】 【識別番号】１０００６８０８７
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 義弘
【公開番号】 特開２００３−２５０２０３（Ｐ２００３−２５０２０３Ａ）
【公開日】 平成１５年９月５日（２００３．９．５）
【出願番号】 特願２００２−４５５０６（Ｐ２００２−４５５０６）