JP2010163260A - 産業車両用電気部品ユニットおよび該ユニットを有する産業車両 - Google Patents

産業車両用電気部品ユニットおよび該ユニットを有する産業車両 Download PDF

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Abstract

【課題】電気部品を効率よく冷却できる産業車両用電気部品ユニットを提供する。
【解決手段】産業車両に設けられる産業車両用電気部品ユニット1であって、産業車両の車体に装着されるベース部材2と、ベース部材2に装着される電気部品4〜6と、ベース部材2に装着されるファン8を有する。ベース部材2は、電気部品4〜6と協働して電気部品4〜6との間に通気路15を形成するダクト部2dと、中央に形成された開口窓2eを有する。通気路15は、ファン8によって空気が流され、かつ開口窓2eから延出する複数の分岐路15b,15cを有し、分岐路15b,15cのそれぞれに電気部品4〜6に装着された放熱フィン11〜13が配設されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、フォークリフト等の産業車両に設けられる電気部品ユニットに関する。
フォークリフト(産業車両)は、例えば車体の後部に配設されるカウンタウェイトと、車体の中央部に配設されるバッテリ体を有しており、カウンタウェイトとバッテリ体の間には、各種電気部品と、電気部品に装着される放熱フィンと、通気路が設けられている(特許文献1,2参照)。通気路は、車体の左右いずれか一方から吸気し、左右いずれか他方へ排気し、通気路内に設けられた放熱フィンを冷却することで電気部品を冷却する。
特開2005−200200号公報 特開2001−89092号公報
しかし近年、産業車両を小型にしたい要望がある。ところが産業車両を小型にすると、発熱体である複数の電気部品が近接して、電気部品を十分に冷却することが困難になる。そこで本発明は、電気部品を効率よく冷却できる産業車両用電気部品ユニットを提供することを目的とする。
前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える産業車両用電気部品ユニットであることを特徴とする。請求項1に記載の発明によると、電気部品ユニットは、車体に装着されるベース部材と、ベース部材に装着される電気部品とファンを有している。ベース部材は、電気部品と協働して電気部品との間に通気路を形成するダクト部と、中央に形成された開口窓を有している。通気路は、ファンによって空気が流され、かつ開口窓から延出する複数の分岐路を有し、分岐路のそれぞれに電気部品に装着された放熱フィンが配設されている。
したがって複数の分岐路のそれぞれに空気が流れ、各分岐路において放熱フィンが冷却され得る。そのため放熱フィンは、一つの経路によって冷却される従来の構造に比べて効率良く冷却され得る。また電気部品とファンは、ベース部材に装着されてユニット化されているため、車体に簡易に取付けられ得る。また通気路は、ベース部材と電気部品によってユニット内において形成されるために確実かつ安価に形成され得る。
請求項2に記載の発明によると、第一の電気部品に装着される電源パネルと、第二と第三の電気部品のそれぞれに装着される放熱フィンを有している。電源パネルは、ベース部材の開口窓に対向して開口窓を覆い、かつ開口窓との間に各分岐路を開口する通気用隙間を形成する。放熱フィンは、各通気用隙間から延出する各分岐路に配設される。したがって開口窓を通る空気によって電源パネルが冷却されることで第一の電気部品が冷却され得る。第二と第三の電気部品は、各分岐路において各放熱フィンが冷却されることで冷却され得る。そのため一つの経路によってこれらが冷却される場合に比べて、効率良く冷却され得る。
請求項3に記載の発明によると、電源パネルは、ベース部材の開口窓のほぼ全体を覆う覆い部と、分岐路の一部を形成するオーバーラップ部を一体に有している。したがって電源パネルは、覆い部とオーバーラップ部によって開口窓から入り込んだ水等の液体が第一の電気部品側に直接流れ込むことを確実に抑制し得る。
請求項4に記載の発明によると、ファンを囲うファン箱を有している。ファン箱の一構成部がベース部材に一体に形成され、ファン箱の残りの構成部がファンのファンベースに一体に設けられている。したがってファンは、ファン箱に囲われることで吸気効率または排気効率が向上され得る。またファンは、ファン箱の構成部の一部とともに外されるために、ベース部材に対して容易に交換され得る。例えばファンの上方を覆うファン箱の上構成部とともにファンがベース部材に脱着され、ファンがファン箱の上構成部とともにベース部材の上方から交換され得る。
請求項5に記載の発明であって、電気部品として複数のインバータを有している。インバータは、産業車両のバッテリ体と産業車両の走行装置を接続する電気経路またはバッテリ体と産業車両の荷役装置を接続する電気経路に設けられている。インバータのそれぞれに放熱フィンが設けられ、分岐路のそれぞれに少なくとも一つの放熱フィンが配設されている。したがって電気部品は、発熱量が比較的多い産業車両のインバータである。そしてインバータは、各分岐路に配分された放熱フィンを介して冷却されるために、効率良く冷却され得る。
請求項6に記載の発明によると、産業車両は、車体後部に配置されるカウンタウェイトと、車体中央部に配置されるバッテリ体と、カウンタウェイトとバッテリ体の間に配設される電気部品ユニットと、電気部品ユニットの上方を覆うカバーを有している。電気部品ユニットは、ベース部材の開口窓がカウンタウェイト側に開口するように車体に装着される。そして開口窓から一対の分岐路が車体の両側部へ延出し、各分岐路の端部にファンが設けられている。
したがって電気部品ユニットは、前方と上方がそれぞれバッテリ体とカバーによって覆われる。そのため電気部品ユニットは、産業車両を洗浄する際の水等を前方と上方から浴びるおそれは小さいが、後方から浴びるおそれがある。しかも開口窓が後方に開口している。しかし開口窓は、開口窓より大きい電源パネルによって覆われている(請求項3参照)。そのため電源パネルによって水等がバッテリ体側へ侵入することが確実に抑制され得る。
フォークリフトの左側面図である。 フードを開いた際のフォークリフトの一部拡大斜視図である。 車体の一部と電気部品ユニットの斜視図である。 電気部品ユニットの斜視図である。 電気部品ユニットの一部分解斜視図である。 電気部品ユニットの斜視図である。 電気部品ユニットの後面図である。
本発明の実施の形態を図1〜7にしたがって説明する。図1に示すようにフォークリフト(産業車両)20は、車体(機台)21と、車体21の前部に設けられる荷役装置24と、車体21の中央に設けられるバッテリ体22と、車体21の後部に設けられるカウンタウェイト23を有している。車体21の前下部には、左右一対の前輪27と各前輪27に動力を付与する左右一対の走行装置(走行用モータ)30が設けられている。車体21の後下部には、操舵され得る後輪28が設けられている。荷役装置24は、車体21の前部に立設されるマスト24aと、マスト24aに沿って昇降するフォーク24bと、フォーク24bを昇降させる昇降装置24cを有している。
バッテリ体22は、図2に示すようにバッテリケース22aと、バッテリケース22a内に設けられる複数のバッテリセル22bを有している。バッテリ体22の後上部には、フード25が回動可能に取付けられる。フード25は、図1に示すように閉じ位置になることでバッテリ体22の上面を覆い、開き位置になることでバッテリ体22の上面を開口する(図2参照)。フード25の上面には、運転者用のシート26が装着される。バッテリ体22とカウンタウェイト23の間には、電気部品ユニット1等が収容される収容部21aが形成される。収容部21aは、上方がカバー29によって覆われ、前方がバッテリ体22によって覆われる。
電気部品ユニット1は、図3,4に示すようにベース部材2と、ベース部材2に装着される複数の電気部品(3〜7)と、一対のファン8を有している。ベース部材2は、図5に示すように左右一対のサイド部2aと、一対のサイド部2aを連結する上下一対の支持部2bを有している。サイド部2aの各下端部には、左右方向へ延出する一対のブラケット部2cが設けられており、ブラケット部2cは、ボルト等によって車体21に取付けられる(図3参照)。
図5に示すように一対の支持部2bの間には、電気部品(3〜7)と協働して通気路15を形成するダクト部2dが設けられている。ダクト部2dは、ハット形状を有しており、支持部2bに立設される一対の立設面2d2と、一対の立設面2d2の間を覆う左右一対のカバー部2d1を有している。一対のカバー部2d1の間には、通気路15を開口する開口窓2eが形成されている。したがって開口窓(吸気窓)2eから入った空気は、左右のカバー部2d1に沿って左右方向に流れ、サイド部2aに形成された排気窓2fから排気され得る。
排気窓2fの外側には、図5,6に示すようにファン8と、ファン8の前後上下を囲うファン箱9が設けられている。ファン8は、ファンベース8aと、ファンベース8aに回転可能に取付けられるファン部材8bと、ファン部材8bを回転させるモータ8cを有している。ファンベース8aには、ファン箱9の前構成部9aと上構成部9bが一体に形成される。一方、ファン箱9の後構成部9cと下構成部9dは、ベース部材2のサイド部2aに一体に設けられる。
ファン8をベース部材2に取付けるために、ファン8には、前構成部9aから下方に延出する取付下部9eと、上構成部9bから上方に延出する取付上部9fが設けられている。ベース部材2には、下構成部9dの前端から下方に延出する取付部2gが設けられており、取付部2gに取付下部9eが取付けられる。取付上部9fは、ベース部材2のサイド部2aの上部に取付けられる。
ファン箱9は、図4,5に示すようにファン8の吸気効率を向上させるために、ファン8の上下前後の全周を覆う。上構成部9bは、排気窓2fの上側からファン8に向けて斜め下方に延出し、排気窓2fの上部から空気がファン8に流れることを促進する。ファン8の吸気側の略半分は、排気窓2fに対向しており、残りの半分は、ベース部材2に取付けられるインバータ6によって覆われる。そのため空気が排気窓2f側からファン8に吸気されやすい。ファン8とサイド部2aの間には、図7に示すようにスペース8dが形成されている。そのためファン8は、排気窓2fの全領域から空気を吸い込むことができる。
電気部品ユニット1は、図4に示すように電気部品としてメインコントローラ3とインバータ4〜6とスイッチング部材7を有している。メインコントローラ3は、図1,4に示すようにフォークリフト20に設けられた各種装置(荷役装置24、走行装置30、操舵装置等)と電気的に接続されており、これらを制御する。走行用インバータ4,5は、バッテリ体22と左右の走行装置30を接続する各電気経路に設けられ、荷役用インバータ6は、バッテリ体22と荷役装置24を接続する電気経路に設けられる。インバータ4〜6は、バッテリ体22の電力を直流から交流に変換して走行装置30等に供給する。
スイッチング部材(コンダクター)7は、バッテリ体22とメインコントローラ3を接続する電気経路に設けられており、バッテリ体22からメインコントローラ3への電力供給を入り切りする(図1,4参照)。インバータ4〜6とスイッチング部材7は、発熱量が多く、インバータ4〜6には、図5に示す放熱フィン11〜13が設けられる。スイッチング部材7には、図6に示す一枚板状の電源パネル14が設けられる。放熱フィン11〜13は、並設される複数のフィン板11a〜13aを有しており、フィン板11a〜13aの間を空気が流れ得る。
インバータ4〜6は、図4〜6に示すようにベース部材2の上下の支持部2bに取付けられて、上下の支持部2b間を覆う。これによりインバータ4〜6は、ベース部材2のダクト部2dと協働して通気路15を形成する。放熱フィン11〜13は、通気路15内、すなわちインバータ4〜6とダクト部2dの間に配設され、フィン板11a〜13aは、開口窓2eから排気窓2fに向けて延設するように配設される。メインコントローラ3は、スイッチング部材7とともにベース部材2の上下の支持部2bに取付けられて、上下の支持部2b間を覆う。そして電源パネル14は、開口窓2eに対向する位置に配設される。
電源パネル14は、図6,7に示すように開口窓2eよりも大きく、開口窓2eに対応する覆い部14aと、覆い部14aに隣接するオーバーラップ部14bを有している。覆い部14aは、開口窓2eのほぼ全体を覆いかつフィン板11a〜13aと略同じ高さで開口窓2eから離れている。そのため開口窓2eの左右両側には、通気路15の一部を構成する通気用隙間15aが形成される。オーバーラップ部14bは、覆い部14aから側方に70〜100mm張出して、カバー部2d1に対面している。
図6,7に示すように開口窓2eの一方側(車両右側)には二つのインバータ(第二の電気部品)5,6が配設され、他方側(車両左側)には一つのインバータ(第三の電気部品)4が配設される。インバータ5,6とメインコントローラ(第一の電気部品)3は、これらの間に隙間が生じないように、ベース部材2の一方側のサイド部2a側へ押付けられた状態でベース部材2に取付けられる。インバータ4は、ベース部材2の他方側のサイド部2aに押付けられた状態でベース部材2に取付けられる。したがって放熱フィン11と電源パネル14の間には、例えば1〜3mmの隙間1aが形成される。
隙間1aは、図7に示すように開口窓2eよりも所定の距離だけ側方に配設されており、カバー部2d1によって覆われる。開口窓2eの位置よりも側方に位置する電源パネル14のオーバーラップ部14bには、穴14cが形成されている。そのため空気は、スイッチング部材7側から穴14cと隙間1aを通って通気路15側に吸い込まれ得る。これによりスイッチング部材7は、さらに効果的に冷却され得る。一方、開口窓2eから水等が侵入した場合は、その水が電源パネル14の覆い部14aに当たる。そのため水が直接、穴14cや隙間1aを通ってスイッチング部材7側に侵入することが防止されている。
図6に示すようにベース部材2と電気部品(3〜7)の間には、通気路15が区画されている。通気路15は、開口窓2eと、開口窓2eの左右両側に位置する一対の通気用隙間15aと、各通気用隙間15aから延出する一対の分岐路15b,15cと、分岐路15b,15cの端部に位置する一対の開口窓2eを有している。分岐路15bには放熱フィン12,13が設けられ、分岐路15cには放熱フィン11が設けられる。
図6に示すように各分岐路15b,15cの先端部にファン8が配設されている。したがってファン8の力によって開口窓2eから空気が吸い込まれ、通気用隙間15aを通って各分岐路15b,15c内を流れた空気が排気窓2fとファン8を通って排出される。したがって空気は、先ず開口窓2eから吸い込まれて電源パネル14に当たり電源パネル14を冷却する。次に分岐路15b,15cに分かれて吸い込まれて、放熱フィン11〜13を冷却する。
電気部品ユニット1は、図2,3に示すように車体21の収容部21aに取付けられる。この時、電気部品(3〜7)はバッテリ体22側に配設され、ベース部材2の開口窓2eはカウンタウェイト23側に開口する。分岐路15b,15cは、車体21中央から車体21の左右両側に延出し、排気窓2fとファン8は、車体21の左右両側部に配設される。したがって空気は、車体21の略中央から吸い込まれて左右両側へ流れ、排出される。そして車体21の側部を通って車体21の下方へ排出される。
消耗部品であるファン8を交換する場合は、図2に示すように先ずフード25を開く。次にカバー29を車体21から取外して、図5に示すようにファン8を前構成部9aと上構成部9bとともにベース部材2から外す。これによりファン8がベース部材2に対して上方および前方に移動されつつ、ベース部材2に対して上方から交換され得る。
以上のように電気部品ユニット1は、図6に示すようにベース部材2と電気部品(3〜7)とファン8を有している。ベース部材2は、電気部品と協働して電気部品との間に通気路15を形成するダクト部2dと、中央に形成された開口窓2eを有している。通気路15は、ファン8によって空気が流され、かつ開口窓2eから延出する複数の分岐路15b,15cを有し、各分岐路15b,15cに電気部品に装着された放熱フィン11〜13が配設される。
したがって複数の分岐路15b,15cのそれぞれに空気が流れ、各分岐路15b,15cにおいて放熱フィン11〜13が冷却され得る。そのため放熱フィン11〜13は、一つの経路によって冷却される従来の構造に比べて効率良く冷却され得る。また電気部品(3〜7)とファン8は、ベース部材2に装着されてユニット化されているため、車体21に簡易に取付けられ得る(図3参照)。また通気路15は、ベース部材2と電気部品によってユニット1内において形成されるために確実かつ安価に形成され得る。
また電気部品ユニット1は、図6に示すようにスイッチング部材(第一の電気部品)7に設けられる電源パネル14と、インバータ(第二と第三の電気部品)4〜6に設けられる放熱フィン11〜13を有している。電源パネル14は、ベース部材2の開口窓2eに対向して開口窓2eを覆い、かつ開口窓2eとの間に各分岐路15b,15cを開口する通気用隙間15aを形成する。放熱フィン11〜13は、各通気用隙間15aから延出する各分岐路15b,15cに配設される。したがって開口窓2eを通る空気によって電源パネル14が冷却されることでスイッチング部材7が冷却され得る。インバータ4〜6は、各分岐路15b,15cにおいて各放熱フィン11〜13が冷却されることで冷却され得る。そのため一つの経路によってこれらが冷却される場合に比べて、効率良く冷却され得る。
また電源パネル14は、図7に示すようにベース部材2の開口窓2eのほぼ全体を覆う覆い部14aと、分岐路15cの一部を形成するオーバーラップ部14bを一体に有している。したがって電源パネル14は、覆い部14aとオーバーラップ部14bによって開口窓2eから入り込んだ水等の液体がスイッチング部材(第一の電気部品)7側に直接流れ込むことを確実に抑制し得る。
また電気部品ユニット1は、図5,6に示すようにファン8を囲うファン箱9を有している。ファン箱9の一構成部がベース部材2に一体に形成され、ファン箱9の残りの構成部がファン8のファンベース8aに一体に設けられている。したがってファン8は、ファン箱9に囲われることで吸気効率または排気効率が向上され得る。またファン8は、ファン箱9の構成部の一部とともに外されるために、ベース部材2に対して容易に交換され得る。
また電気部品ユニット1は、図6に示すように複数のインバータ4〜6を有している。インバータ4〜6は、バッテリ体22と走行装置30を接続する電気経路またはバッテリ体22と荷役装置24を接続する電気経路に設けられている(図1参照)。インバータ4〜6のそれぞれに放熱フィン11〜13が設けられ、分岐路15b,15cのそれぞれに少なくとも一つの放熱フィン11〜13が配設されている。したがって発熱量が比較的多い産業車両の電気部品であるインバータ4〜6は、各分岐路15b,15cに配分された放熱フィン11〜13を介して冷却されるために、効率良く冷却され得る。
またフォークリフト20は、図2に示すようにカウンタウェイト23とバッテリ体22とこれらの間に配設される電気部品ユニット1と、電気部品ユニット1の上方を覆うカバー29を有している。電気部品ユニット1は、図3,6に示すようにベース部材2の開口窓2eがカウンタウェイト23側に開口するように車体21に装着される。そして開口窓2eから一対の分岐路15b,15cが車体21の両側部へ延出し、各分岐路15b,15cの端部にファン8が設けられている。
したがって電気部品ユニット1は、前方と上方がそれぞれバッテリ体22とカバー29によって覆われる。そのため電気部品ユニット1は、フォークリフト20を洗浄する際の水等を前方と上方から浴びるおそれは小さいが、後方から浴びるおそれがある。しかも開口窓2eが後方に開口している。しかし開口窓2eは、開口窓2eより大きい電源パネル14によって覆われている(図7参照)。そのため電源パネル14によって水等がバッテリ体22側へ侵入することが確実に抑制され得る。
(他の実施の形態)
本発明は、上記実施の形態に限定されず、以下の形態等であっても良い。
(1)上記実施の形態の電気部品ユニット1は、複数の電気部品(3〜7)と複数の放熱フィン11〜13を有している。しかし一つの電気部品と、その電気部品に装着された複数の放熱フィンを有し、少なくとも一つの放熱フィンが各分岐路に配設される形態であっても良い。
(2)上記実施の形態の電気部品ユニット1は、複数の放熱フィン11〜13を有している。しかし一つの放熱フィンを有しており、各分岐路に放熱フィンの少なくとも一部が配設される形態であっても良い。
(3)上記実施の形態の電気部品ユニット1は、複数の分岐路15b,15cと複数のファン8を有している。しかしファンを一つ有しており、そのファンが例えば開口窓に設けられ、該ファンの力によって開口窓から空気が吸い込まれて複数の分岐路に送られる形態であっても良い。
(4)上記実施の形態の電気部品ユニット1は、一対の分岐路15b,15cを有しているが、三つ以上の分岐路を有している形態であっても良い。
(5)上記実施の形態のファン箱9は、前構成部9aと上構成部9bがファン8側に形成され、後構成部9cと下構成部9dがベース部材2側に形成されている。しかしファン箱のいずれか構成部がファン側に形成され、残りの構成部がベース部材側に形成される形態であっても良い。
(6)上記実施の形態の電気部品ユニット1は、複数の走行用インバータ4,5と一つの荷役用インバータ6を有している。しかし一つの走行用インバータと一つまたは複数の荷役用インバータを有している形態等であっても良い。
(7)上記実施の形態の電気部品ユニット1は、開口窓2eから空気を吸い込み、空気が各分岐路15b,15cを通って排出される。しかし複数の分岐路の端部から空気を吸い込み、一つの開口窓から空気を排出する形態等であっても良い。
1…電気部品ユニット
2…ベース部材
2b…支持部
2d…ダクト部
2e…開口窓
2f…排気窓
3…メインコントローラ(電気部品)
4…走行用インバータ(第三の電気部品)
5…走行用インバータ(第二の電気部品)
6…荷役用インバータ(第二の電気部品)
7…スイッチング部材(第一の電気部品)
8…ファン
8a…ファンベース
9…ファン箱
11〜13…放熱フィン
14…電源パネル
14a…覆い部
14b…オーバーラップ部
15…通気路
15a…通気用隙間
15b,15c…分岐路
20…フォークリフト(産業車両)
21…車体
22…バッテリ体
23…カウンタウェイト
24…荷役装置
25…フード
26…シート
29…カバー
30…走行装置

Claims (6)

  1. 産業車両に設けられる産業車両用電気部品ユニットであって、
    前記産業車両の車体に装着されるベース部材と、該ベース部材に装着される電気部品と、該ベース部材に装着されるファンを有し、
    前記ベース部材は、前記電気部品と協働して前記電気部品との間に通気路を形成するダクト部と、中央に形成された開口窓を有し、
    前記通気路は、前記ファンによって空気が流され、かつ前記開口窓から延出する複数の分岐路を有し、前記分岐路のそれぞれに前記電気部品に装着された放熱フィンが配設されていることを特徴とする産業車両用電気部品ユニット。
  2. 請求項1に記載の産業車両用電気部品ユニットであって、
    第一の電気部品に装着される電源パネルと、
    第二と第三の電気部品のそれぞれに装着される放熱フィンを有し、
    前記電源パネルは、ベース部材の開口窓に対向して前記開口窓を覆い、かつ前記開口窓との間に各分岐路を開口する複数の通気用隙間を形成し、
    前記放熱フィンは、前記各通気用隙間から延出する前記各分岐路に配設されることを特徴とする産業車両用電気部品ユニット。
  3. 請求項2に記載の産業車両用電気部品ユニットであって、
    電源パネルは、ベース部材の開口窓のほぼ全体を覆う覆い部と、分岐路の一部を形成するオーバーラップ部を一体に有していることを特徴とする産業車両用電気部品ユニット。
  4. 請求項1〜3のいずれか一つに記載の産業車両用電気部品ユニットであって、
    ファンを囲うファン箱を有し、
    前記ファン箱の一構成部がベース部材に一体に形成され、前記ファン箱の残りの構成部が前記ファンのファンベースに一体に設けられていることを特徴とする産業車両用電気部品ユニット。
  5. 請求項1〜4のいずれか一つに記載の産業車両用電気部品ユニットであって、
    電気部品として複数のインバータを有し、
    前記インバータは、産業車両のバッテリ体と前記産業車両の走行装置を接続する電気経路または前記バッテリ体と前記産業車両の荷役装置を接続する電気経路に設けられ、
    前記インバータのそれぞれに放熱フィンが設けられ、分岐路のそれぞれに少なくとも一つの前記放熱フィンが配設されていることを特徴とする産業車両用電気部品ユニット。
  6. 請求項3に記載の電気部品ユニットを有する産業車両であって、
    車体後部に配置されるカウンタウェイトと、車体中央部に配置されるバッテリ体と、前記カウンタウェイと前記バッテリ体の間に配設される前記電気部品ユニットと、前記電気部品ユニットの上方を覆うカバーを有し、
    前記電気部品ユニットは、ベース部材の開口窓が前記カウンタウェイト側に開口するように前記車体に装着され、前記開口窓から一対の分岐路が前記車体の両側部へ延出し、前記各分岐路の端部にファンが設けられていることを特徴とする産業車両。
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