JP2008062853A - ハイブリッド式荷役車両 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車体前部の第1外取入口から動力装置室に導入した冷却空気によって動力装置を冷却し、冷却後の冷却空気を車体後部のラジエータ用のファンによって外部に排出するハイブリッド式荷役車両において、動力装置室の側壁に冷却空気を導入する第2外気取入口を開設し、動力装置室内の第2外気取入口近傍位置に第1、第2インバータを配設して、第2外気取入口から導入された冷却空気によって第1、第2インバータを冷却し、該冷却空気を前記ラジエータ用のファンによって外部に排出する。
【選択図】図1
Description
かかるハイブリッド式動力装置をそなえたハイブリッド式フォークリフトは、エンジン、またはバッテリーで駆動されるインバータ付きの荷役用電動モータの少なくとも一方によって駆動される油圧モータにより積荷を積み降ろしする荷役部と、エンジン、またはバッテリーで駆動されるインバータ付きの走行用電動モータの少なくとも一方により車輪を駆動する走行部とを、車体内部の動力装置室に設置された前記エンジン、バッテリー、2組のインバータ付き電動モータを含む動力装置によって駆動するように構成されている。
図8において、1は車体内部に形成された動力装置室、100は該動力装置室1内に配置されたエンジン、202は第1モータ(モータ/発電機)、203は第2モータ(モータ/発電機)であり、該第1モータ202及び第2モータ203は図示しないバッテリーからの電力によって駆動される。
235はトルクコンバータ206及びFNR(前進,中立,後進)クラッチ207からなるトランスミッション、211は油圧ポンプ、210は油圧モータである。204は第1ギヤトレーン(等速ギヤトレーン)、205は第2ギヤトレーン(増速ギヤトレーン)、221はラジエータ、222はラジエータ用のファンである。
213Aは前記第1モータ202に電気的に接続される第1インバータ、213Bは前記第2モータ203に電気的に接続される第2インバータである。
また、前記図8のハイブリッド式フォークリフトにおいては、走行用のモータ(第2モータ203)及び荷役用のモータ(第1モータ202)にそれぞれ接続されるインバータ(第2インバータ213B及び第1インバータ213A)を2個そなえている。かかるインバータ213B、213Aは、単位面積当たりの発熱量が大きいため、過熱を防止するには十分な冷却を必要とする。
(1)インバータ(第2インバータ213B及び第1インバータ213A)の前方に配置された機器の発熱によって昇温された空気でインバータ213A、213Bを冷却し、且つ前方の外気取入口2から吸入した空気の一部でインバータ213A、213Bを冷却するため、該インバータ213A、213Bの冷却効果が小さい。
(2)インバータ213A、213Bへの冷却空気の流速は、前方に配置された機器の配置態様によって左右されるため、冷却空気の流速を増大させてインバータ213A、213Bの冷却効果を向上させるのは困難となり、インバータ213A、213Bの冷却を強化するための空気流速の設定を自在に行なうことはできない。
等の問題を抱えている。
このため、かかる従来技術にあっては、インバータ213A、213Bの冷却不足による過熱に伴なう機能低下や破損の発生をみる可能性がある。
以上により、かかる発明によれば、冷却空気の温度上昇や冷却空気量不足等による第1、第2インバータの過熱及びこれに伴なうインバータ機能低下や破損の発生を防止できる。
(1)前記第1インバータ及び第1インバータを熱伝導材料からなる支持部材にそれぞれ取り付けてなる第1インバータ取付体及び第2インバータ取付体を、前記第2外気取入口からの冷却空気の流動方向において段違いに配置して並設する。
このように構成すれば、インバータの熱をアルミ材のような熱伝導材料からなる支持部材を通してインバータ外に放出するので、インバータの熱の放散が活発になってインバータの冷却効果を向上できる。
また、第1インバータ取付体及び第2インバータ取付体を該第2外気取入口からの冷却空気の流動方向において段違いに配置し並設したので、狭い通路または狭い動力装置室内のスペースであっても2つのインバータを容易に設置できる。
このように構成すれば、アルミ材のような熱伝導材料からなる支持部材に、さらにフィンを形成したので、該支持部材の放熱面積が増加することとなって、第1インバータ及び第2インバータの冷却効果をさらに向上できる。
このように構成すれば、第2外気取入口の大きさや該第2外気取入口近傍の動力装置室内のスペースに応じて、冷却空気の流れに前記2つのインバータ取付体のフィンが位置されるようにインバータ取付体を設置できて、小さいスペースでも、2つのインバータ取付体の配置方法を選択することにより、冷却効果を向上できる。
このように構成すれば、外気取入口に第2ファンを設置したので、前記インバータに当てる冷却空気流速を大幅に上昇できて、インバータの冷却効果をさらに向上できる。
このように構成すれば、アルミ材のような熱伝導材料からなる支持部材に加えてヒートパイプを設けることにより、インバータの放熱を促進できる。
このように構成すれば、板状フィンを通じてヒートパイプからの放熱をさらに促進できる。
図7において、100はエンジン、201はバッテリー、202は第1モータ(モータ/発電機)、203は第2モータ(モータ/発電機)、213Aは前記第1モータ用のインバータ、213Bは前記第2モータ用のインバータ、209は車輪、208はデフ装置である。206はトルクコンバータ、207はFNR(前進,中立,後進)クラッチで、これらによりトランスミッションを構成する。211は油圧ポンプ、210は油圧モータ、212はワンウェイクラッチである。
204は第1ギヤトレーンで、前記エンジン100及び第1モータ(モータ/発電機)202と、走行側の前記トルクコンバータ及び荷役作業側の油圧ポンプ211、油圧モータ210とを連結している。205は第2ギヤトレーンで、前記FNRクラッチ207の出力端及び前記第2モータ203と前記デフ装置208の入力端とを連結している。
また、荷役作業時には、該第1ギヤトレーン204に伝達されたエンジン100の動力により油圧ポンプ211が駆動されて、該油圧ポンプ211からの作動油により油圧モータ210及び図示しない作動油圧シリンダが駆動されてフォーク(爪)230を昇降して荷役動作を行なう。
また、荷役作業時には、前記バッテリー201の蓄電電力によりインバータ213Aを介して第1モータ202が駆動され、該第1モータ202の動力により第1ギヤトレーン204を経て油圧ポンプ211が駆動されて、該油圧ポンプ211からの作動油により油圧モータ210及び図示しない作動油圧シリンダが駆動されてフォーク(爪)230を昇降して荷役動作を行なう。
また、荷役作業時には、該第1ギヤトレーン204に伝達されたエンジン100の動力及び第1モータ202の動力の双方により油圧ポンプ211が駆動されて、該油圧ポンプ211からの作動油により油圧モータ210及び図示しない作動油圧シリンダが駆動されてフォーク(爪)230を昇降して荷役動作を行なう。
また、荷役作業時においては荷役装置側の回転によって第1モータ202(モータ/発電機)が駆動されて発電機の機能をなし、この発電電力がインバータ213Aを介してバッテリー201に蓄電される。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るハイブリッド式フォークリフトの動力装置室内の平面配置及ぶ冷却空気の流れを示す模式図である。
図1において、1は車体内部に形成された動力装置室、100は該動力装置室1内に配置されたエンジン、202は第1モータ(モータ/発電機)、203は第2モータ(モータ/発電機)であり、該第1モータ202及び第2モータ203はバッテリー(図7参照)からの電力によって駆動される。
235はトルクコンバータ206及びFNR(前進,中立,後進)クラッチ207(図7参照)からなるトランスミッション、211は油圧ポンプ、210は油圧モータである。204は第1ギヤトレーン(等速ギヤトレーン)、205は第2ギヤトレーン(増速ギヤ)、221はラジエータ、222はラジエータ用のファン(第1ファン)である。
213Aは前記第1モータ202に電気的に接続される第1インバータ、213Bは前記第2モータ203に電気的に接続される第2インバータである。
以上の動力伝達系の構造及び作動は図7と同様である。
そして、前記第1インバータ取付体(213A,4)と第2インバータ取付体(213B,4)とは、前記第2外気取入口3からの冷却空気の流動方向(図1の矢印R方向)において段違いに配置して並設している。
尚、前記第1インバータ取付体(213A,4)と第2インバータ取付体(213B,4)とは、前記第1インバータ213Aと第2インバータ213Bとを、冷却空気の流動方向に対して同一側に向くように配置しているが、両者を反対向き、すなわち支持板4が互いに向き合う方向、または互いに離れる方向に配置してもよい。
これにより、冷却空気の温度上昇や冷却空気量不足等による該第1インバータ213A及び第2インバータ213Bの過熱及びこれに伴なうインバータ機能低下や破損の発生を防止できる。
また、前記第1インバータ取付体(213A,4)及び第2インバータ取付体(213B,4)を該第2外気取入口3からの冷却空気の流動方向において段違いに配置し並設したので、狭い通路または動力装置室内1の狭いスペースであっても2つのインバータ213A、213Bを容易に設置できる。
図2は本発明の第2実施の形態を示し、(A)は図1対応図、(B)はインバータの取付態様を示す斜視図である。
この第2の実施の形態においては、図2(B)のように、前記第1インバータ213Aを前記第1の実施の形態と同様な熱伝導材料からなる支持板4の板面に固定し、該支持板4の前記第1インバータ213Aの取付面とは反対側の板面に該板面に沿って複数の板状のフィン5を突設してフィン付きの支持板4とした第1インバータ取付体(213A,4,5)を構成するとともに、前記第2インバータ213Bを前記第1の実施の形態と同様な熱伝導材料からなる支持板4の板面に固定し、該支持板4の前記第2インバータ213Bの取付面とは反対側の板面に該板面に沿って複数の板状のフィン5を突設してフィン付きの支持板4とした第2インバータ取付体(213B,4,5)を構成している。
そして、前記第1インバータ取付体(213A,4,5)と第2インバータ取付体(213B,4,5)とは、前記フィン5を冷却空気の流動方向に対して同一側に向くように配置している。
その他の構成は前記第1の実施の形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
図3は本発明の第3の実施の形態を示し、(A)は図1対応図、(B)はインバータの取付態様を示す斜視図である。
この第3の実施の形態においては、前記第2の実施の形態において前記第1インバータ取付体(213A,4,5)と第2インバータ取付体(213B,4,5)とが、前記フィン5を冷却空気の流動方向に対して同一側に向くように配置しているのに対して、図3(B)のように、前記第1インバータ取付体(213A,4,5)と第2インバータ取付体(213B,4,5)とは、前記フィン5を冷却空気の流動方向に対して互いに向かい合うように、つまり一方側のインバータ(たとえば第1インバータ213A)を他方側のインバータ(たとえば第2インバータ213B)に対して裏返しに配置している。
その他の構成は前記第1の実施の形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
従って前記第2の実施の形態及びかかる第3の実施の形態によれば、前記第2外気取入口3の大きさや該第2外気取入口3近傍の動力装置室1内のスペースに応じて、前記第1インバータ取付体(213A,4,5)と第2インバータ取付体(213B,4,5)を設置できて、第2外気取入口3が小さくても冷却空気流の流路が狭くても、また動力装置室1内のスペースが狭くても、冷却空気流の部分にフィン通路の部分だけを共有化するように2つのインバータ取付体の配置方法を選択することにより、容易に取付けできる。
図4は本発明の第4の実施の形態を示す図1対応図である。
この第4の実施の形態においては、前記第1〜第3の実施の形態に加えて、前記第2外気取入口3に第2ファン6を設置し、該第2ファン6により前記動力装置室1内に導入した冷却空気を前記2つのインバータ213A,213Bに当てるように構成している。
その他の構成は前記第1の実施の形態と同様であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
かかる第4の実施の形態によれば、前記外気取入口に第2ファン6を設置したので、前記インバータ213A,213Bに当てる冷却空気流速を大幅に上昇できて、該インバータ213A,213Bの冷却効果をさらに向上できる。
図5は本発明の第5の実施の形態に係るインバータの取付態様を示す斜視図である。
この第5の実施の形態においては、熱伝導材料からなる前記支持板4にヒートパイプ7を設けている。前記第1インバータ取付体(213A,4,5)と第2インバータ取付体(213B,4,5)からの熱を前記支持板4及びヒートパイプ7を通して外部に放出するように構成している。このように構成すれば、アルミ材のような熱伝導材料からなる支持板4に加えてヒートパイプ7を設けることにより、2つのインバータ213A,213Bの放熱を促進できる。
さらに、第1インバータ213Aのヒートパイプ7の放熱側の端部と第2インバータ213Bのヒートパイプ7の放熱側の端部とを連結してヒートパイプ放熱用の板状フィン8を設けて、このフィン8を通じて外部へ放熱することでれば、ヒートパイプからの放熱をさらに促進できる。
また、ファン222の前方近傍に対応する位置に第2外気取入口3を開設するとともに、ファン222の前方近傍にインバータを配置することで、車体前部の外気取入口2から冷却空気を動力装置室1内に流すためのラジエータ用のファン222の吸引力を利用して、動力装置室1内の機器の発熱によって昇温された空気でなく、外気を直接導入してインバータに当てるようにして、インバータの冷却効果を向上している。
1a 側壁
2 第1外気取入口
3 第2外気取入口
4 支持板(支持部材)
5 フィン
6 第2ファン
7 ヒートパイプ
8 板状フィン
100 エンジン
202 第1モータ
203 第2モータ
213A 第1インバータ
213B 第2インバータ
221 ラジエータ
222 ラジエータ用のファン
Claims (8)
- エンジン、またはバッテリーで駆動される第1インバータ付きの荷役用電動モータの少なくとも一方によって駆動される油圧モータにより積荷を積み降ろしする荷役部と、前記エンジン、または前記バッテリーで駆動される第2インバータ付きの走行用電動モータの少なくとも一方により車輪を駆動する走行部とを、車体内部の動力装置室に設置された前記エンジン、バッテリー、2組のインバータ付き電動モータを含む動力装置によって駆動するように構成され、車体の前部に開設された第1外取入口から前記動力装置室に導入した冷却空気によって前記動力装置を冷却し、冷却後の冷却空気を車体後部に設置されたファンによって外部に排出する動力装置冷却手段をそなえたハイブリッド式荷役車両において、前記動力装置室の側壁に冷却空気を導入する第2外気取入口を開設するとともに、前記動力装置室内の前記第2外気取入口近傍位置に前記第1、第2インバータを配設して、前記第2外気取入口から導入された冷却空気によって前記第1、第2インバータを冷却し、該冷却空気を前記ファンによって外部に排出するように構成したことを特徴とするハイブリッド式荷役車両。
- 前記第1インバータ及び第2インバータを熱伝導材料からなる支持部材にそれぞれ取り付けてなる第1インバータ取付体及び第2インバータ取付体を、前記第2外気取入口からの冷却空気の流動方向において段違いに配置して並設したことを特徴とする請求項1記載のハイブリッド式荷役車両。
- 前記第1インバータ取付体及び第2インバータ取付体を構成する前記支持部材を、前記インバータの取付面とは反対側の面にフィンが突設されたフィン付き支持部材に構成したことを特徴とする請求項2記載のハイブリッド式荷役車両。
- 前記第1インバータ取付体と第2インバータ取付体とを、前記フィンが冷却空気の流動方向に対して同一側に向くように配置したことを特徴とする請求項3記載のハイブリッド式荷役車両。
- 前記第1インバータ取付体と第2インバータ取付体とを、前記フィンが冷却空気の流動方向に対して互いに向かい合うように配置したことを特徴とする請求項3記載のハイブリッド式荷役車両。
- 前記第2外気取入口に第2ファンを設置し、該第2ファンにより前記動力装置室内に導入した冷却空気を前記インバータに当てるように構成したことを特徴とする請求項1記載のハイブリッド式荷役車両。
- 熱伝導材料からなる前記支持部材にヒートパイプを設置し、前記インバータからの熱を前記支持部材及びヒートパイプを通して放出するように構成したことを特徴とする請求項2記載のハイブリッド式荷役車両。
- 前記第1インバータ取付体に設けられた前記ヒートパイプの放熱側の端部と前記第2インバータ取付体に設けられた前記ヒートパイプの放熱側の端部とを連結してヒートパイプ放熱用の板状フィンを設け、該板状フィンを通じて外部へ放熱するように構成したことを特徴とする請求項7記載のハイブリッド式荷役車両。
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