JP2010262845A - バッテリコネクタのロック部材 - Google Patents

Abstract

【課題】プラグ同士の嵌合状態を良好に維持できるバッテリコネクタの後付け用のロック部材を提供すること。
【解決手段】挿抜自在に設けられた一対の車体側プラグ４１およびバッテリ側プラグ４２で構成されたバッテリコネクタ４０に対して後付けされるロック部材５０であって、車体側プラグにボルト５３により取り付けられるプレート５１と、バッテリ側プラグ４２にスクリュー６７により取り付けられるブラケット５２とを備え、プレート５１には、各プラグ４１，４２の嵌合方向に対して直交する方向に突出した係合突部５６を設け、ブラケット５２には、各プラグ４１，５２が外れる方向に対して係合突部５６と係合する係合片７５を設けた。
【選択図】図６

Description

本発明は、作業車両に用いられるバッテリコネクタのロック部材に係り、例えばバッテリフォークリフト等の電動式作業車両に用いられるバッテリコネクタの後付け用ロック部材に関する。

従来、車体内部にバッテリを搭載したバッテリフォークリフトにおいて、バッテリと電源コントローラとをバッテリケーブルで電気的に接続することが行われている。バッテリケーブルの途中にはバッテリコネクタが設けられ、バッテリからのケーブルと、電源コントローラからのケーブルとが該バッテリコネクタにて接続される。バッテリコネクタは、バッテリからのケーブルの先端に接続されたバッテリ側プラグと、電源コントローラからのケーブルの先端に接続された車体側プラグとで構成され、互いのプラグが挿抜自在に嵌合されている（例えば、特許文献１）。

特開平４−２８６８８２号公報

しかしながら、従来のバッテリコネクタは、各プラグ内に設けられた端子同士の係合により、互いのプラグの嵌合状態が所定の挿抜力をもって維持されているだけであるため、車両の振動やバッテリの前後の位置ずれなどにより、端子同士の係合（プラグ同士の嵌合）が外れる可能性があった。

本発明の目的は、プラグ同士の嵌合状態を良好に維持できるバッテリコネクタの後付け用のロック部材を提供することにある。

本発明のロック部材は、挿抜自在に設けられた一対のプラグで構成されたバッテリコネクタに対して後付けされるロック部材であって、一方のプラグに第１の取付手段により取り付けられる第１の部材と、他方のプラグに第２の取付手段により取り付けられる第２の部材とを備え、前記第１の部材には、前記一対のプラグの嵌合方向に対して直交する方向に突出した係合突部が設けられ、前記第２の部材には、前記一対のプラグが外れる方向に対して前記係合突部と係合する係合片が設けられていることを特徴とする。

本発明のロック部材において、前記第２の部材は、前記係合片に対して前記係合突部と係合する方向への付勢力を付与するバネ部材を備えて構成されていることが好ましい。

本発明のロック部材において、前記係合片は、前記他方のプラグの取付面に対してほぼ平行な中央部を有する操作プレートの一端側に設けられ、前記操作プレートの他端側には、前記中央部に対して所定の角度で折曲した操作部が設けられ、前記バネ部材は、前記取付面に当接される基台部を備え、前記基台部には、当該基台部に対して所定の角度で折曲した固定片が設けられ、前記バネ部材が単体の状態での前記固定片の角度は、前記操作部の角度よりも大きく設定されているとともに、前記固定片は、前記操作部の角度に変形した状態で当該操作部に固定されていることが好ましい。

本発明によれば、一対のプラグの一方に第１の部材を取り付け、他方に第２の部材を取り付け、それぞれが取り付けられた状態で各プラグ同士を嵌合させる。この際、第１の部材には係合突部が設けられ、第２の部材には係合突部と係合する係合片が設けられているうえ、これらの係合突部および係合片は、各プラグが外れる方向に対して係合するように設けられているので、各プラグが車体の振動やバッテリユニットの位置ずれ等による外力で外れようとした場合でも、係合突部と係合片が係合することになって各プラグが外れるのを阻止でき、嵌合状態を良好に維持でいる。

本発明において、係合片を付勢するバネ部材を設けた場合には、係合突部に対して係合片の係合状態を解除しようとすると、バネ部材による付勢力に対抗して係合片を持ち上げる等する必要があるため、係合片が係合突部から容易に外れないようにでき、互いを確実に係合させておくことができる。

本発明において、折曲角度の異なる操作部と固定片とを固定させることにより、操作部が設けられた操作プレートに対しては、固定片が設けられたバネ部材によって簡単に付勢力を付与できる。しかも、操作部と固定片とがそれぞれ板状とされることから、薄型化を実現でき、狭いスペースに確実に配置できる。

本発明の一実施形態に係るロック部材が採用されたフォークリフト全体を示す側面図。 嵌合状態にあるバッテリコネクタを示す平面図。 嵌合状態にあるバッテリコネクタを示す側面図。 嵌合が解除された状態にあるバッテリコネクタを示す平面図。 嵌合が解除された状態にあるバッテリコネクタを示す側面図。 ロック部材およびバッテリコネクタを示す斜視図。 ロック部材を構成するブラケットを示す分解斜視図。 ブラケットを構成する操作プレートを示す側面図。 ブラケットを構成するバネ部材を示す側面図。

〔フォークリフトの構成〕
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るロック部材５０が採用されたフォークリフト１０全体を示す側面図である。フォークリフト１０は、車体１１の前後にそれぞれ左右の前輪１２および後輪１３を備えた４輪型であり、バッテリからの電気エネルギで駆動されるバッテリフォークリフトである。ただし、本発明のフォークリフトとしては、後輪１３が１つだけの３輪型であってもよい。

車体１１の前側には、荷役用の作業機１４が設けられている。作業機１４は、鉛直に立設されたマスト１５と、マスト１５に沿って昇降するフォーク爪１６と、フォーク爪１６を昇降駆動するリフトシリンダ１７と、車体１１に対して作業機１４全体を所定角度範囲で前後に傾斜させるチルトシリンダ１８とを備えている。

車体１１には、オペレータが着座するための運転席１９が設けられている。運転席１９の上方は、車体１１上に取り付けられたヘッドガード２０で覆われている。運転席１９は下方のバッテリフード２１に一体に設けられている。バッテリフード２１は上方に開閉自在に設けられ、バッテリフード２１の下方には、バッテリユニット３０が収容されている。バッテリユニット３０は、車体１１のやはり開閉自在な側面パネルを開閉することで、車体１１に対して水平方向にスライドさせることが可能であり、容易に着脱できるようになっている。

車体１１の後側には、カウンターウェイト２２が設けられている。カウンターウェイト２２内の空間には、電源コントローラ２３や図示しないキャパシタ等が収容されている。電源コントローラ２３は、バッテリユニット３０からの電気エネルギを前輪１２駆動用の電動モータや作業機１４用の電動モータに供給するものであり、バッテリユニット３０とはバッテリケーブル２４を介して電気的に接続されている。バッテリケーブル２４は、電源コントローラ２３からのケーブル２５と、バッテリユニット３０からのケーブル２６とをバッテリコネクタ４０で接続した構成である。このバッテリコネクタ４０は、バッテリフード２１とバッテリユニット３０との間の僅かな配置スペースに収容されている。

〔バッテリコネクタの構造〕
図２および図３はそれぞれ、嵌合状態にあるバッテリコネクタ４０を示す平面図および側面図である。図４および図５はそれぞれ、嵌合が解除された状態にあるバッテリコネクタ４０を示す平面図および側面図である。

図２ないし図５において、バッテリコネクタ４０は、電源コントローラ２３からのケーブル２５に接続された車体側プラグ４１と、バッテリユニット３０からのケーブル２６に接続されたバッテリ側プラグ４２とで構成されている。バッテリユニット３０からは例えば４８Ｖの直流電圧が出力されるようになっており、各プラグ４１，４２の内部には、正極および負極に対応した金属端子が配置され、各ケーブル２５，２６の正極ラインおよび負極ラインが接続されている。

このようなバッテリコネクタ４０としては、例えばアンダーソンパワープロダクツ社製のものを使用できる。各プラグ４１，４２が嵌合された状態では、内部に設けられた端子の先端部同士が係合しており、所定の大きさ以上の挿抜力でなければ挿抜することができないようになっている。また、各プラグ４１，４２の形状は同一であり、互いに表裏を反転させることで嵌合可能となっている。

各プラグ４１，４２は、上記の挿抜力を持って挿抜することになるが、車両の振動やバッテリユニット３０の前後の位置ずれにより、当該挿抜力を越える力が作用して外れることがある。このために、本実施形態では、バッテリコネクタ４０にロック部材５０を後付けし、各プラグ４１，４２の嵌合状態が確実に維持されるようになっている。

〔ロック部材の構造〕
図２ないし図５に示すように、ロック部材５０は、車体側プラグ４１の表裏面のうちの一方の面からなる取付面４３に固定された金属製のプレート５１と、バッテリ側プラグ４２において、車体側プラグ４１の取付面４３と同一側にある取付面４４に固定されたブラケット５２とで構成されている。

プレート５１は、平面矩形状とされ、車体側プラグ４１に一対のボルト５３、およびこれらに螺合する図示しないナットによって固定されている。このようなボルト５３およびナットにより、本発明の第１の取付手段が形成されている。車体側プラグ４１には、そのようなボルト５３が挿通される図示しない挿通孔が表裏を貫通して標準的に設けられている。

プレート５１には、前記挿通孔に対応した一対の貫通孔５４が設けられ、この貫通孔５４にボルト５３が挿通される。また、貫通孔５４内には、絶縁性を有する樹脂製のブッシュ５５が挿入され、車体側プラグ４１内で万が一ボルト５３に漏電した場合でも、プレート５１がボルト５３から絶縁されるようになっている。

プレート５１において、各プラグ４１，４２の嵌合方向に沿った先端側は、車体側プラグ４１の先端からさらに当該嵌合方向に向けて突設されている。この突出部分において、プレート５１の幅方向に沿った両側には、突片を折り曲げて形成した係合突部５６が設けられている。係合突部５６はまた、各プラグ４１，４２の嵌合方向に対して直交する方向にも突出している。

より詳細に云うと係合突部５６は、プレート５１の表面５７側に折り返されており、プレート５１のほぼ厚さ寸法分だけ表面５７からの厚みが増すように突設されている。プレート５１の係合突部５６間には、円弧状に切り欠かれた切欠部５８が設けられている。切欠部５８は、プラグ４１，４２同士を嵌合させたときに、プレート５１の先端がブラケット５２と干渉するのを避けるためにある。

一方、ブラケット５２は、金属製の操作プレート６１と、操作プレート６１の裏面側にスポット溶接等で固定された金属製のバネ部材６２とで構成されている。ブラケット５２では、図６、図７に示すように、バッテリ側プラグ４２の取付面４４上にバネ部材６２があてがわれる。操作プレート６１およびバネ部材６２にはそれぞれ、一対ずつの貫通孔６３〜６６が設けられている。

貫通孔６３〜６６およびこれらに対応したバッテリ側プラグ４２の挿通孔（不図示）にはスクリュー６７が挿通され、スクリュー６７にナット（図３、図５に一部分のみを図示）が螺合されることで、ブラケット５２全体がバッテリ側プラグ４２に固定される。そして、スクリュー６７およびナットにより、本発明の第２の取付手段が形成される。

図７は、ブラケット５２の分解斜視図、図８は、操作プレート６１の側面図である。具体的に操作プレート６１は、バッテリ側プラグ４２の取付面４４とほぼ平行な中央部６８を有している。中央部６８を基準として、バッテリ側プラグ４２の嵌合方向に沿った基端側には、取付面４４から離れる方向に所定の角度α１で折曲した操作部６９が設けられている。一対の貫通孔６３，６４のうち、一方の貫通孔６３は中央部６８に設けられ、他方の貫通孔６４は中央部６８と操作部６９とに跨って設けられている。貫通孔６３，６４は、スクリュー６７を頭部ごと貫通する大きさで開口している。

中央部６８を基準として、嵌合方向に沿った先端側にも、取付面４４から離れる方向に所定の角度で折曲した摺動部７１が設けられている。この摺動部７１の嵌合方向の長さは僅かであり、各プラグ４１，４２の嵌合時には、摺動部７１の傾斜面７２が係合突部５６先端の曲面７３と接触し、摺動部７１はバネ部材６２の後述する付勢力に対抗しながら係合突部５６を乗り越える。ところで、貫通孔６３の両側には四角形状の切欠部７４が設けられている。この切欠部７４よりも先端側は、前記摺動部７１をも含んだ係合片７５になっている。

従って、係合片７５は、摺動部７１と共にプレート５１の係合突部５６を乗り越える。係合片７５が係合突部５６を完全に乗り越えた状態では、係合片７５はバネ部材６２の付勢力により沈み込む方向に戻されて、プレート５１の表面にほぼ接触するとともに、プレート５１の係合突部５６は操作プレート６１の切欠部７４内に位置するようになる。そして、この位置では、切欠部７４が切り欠かれているため、係合突部５６を係合片７５が乗り越えて確実にロックできたことを目視にて確認できる。

図９は、バネ部材６２の側面図である。図７および図９において、バネ部材６２は、バッテリ側プラグ４２の取付面４４に当接される基台部７６を有している。基台部７６の幅方向に沿った両側には、腕部７７を介してバッテリ側プラグ４２の嵌合方向に沿った帯状の弾性片７８が設けられている。なお、バネ部材６２は、鋼板にナマシ処理を施した後にテンパー処理を施す等して全体にバネ性が付与されている部材である。

弾性片７８の基端側（嵌合方向に沿った基端側）は、取付面４４から離れる方向に所定の角度α２で折曲した固定片７９になっており、固定片７９が操作プレート６１の操作部６９に固定される。ここで、バネ部材６２が単体の場合、固定片７９の角度α２は、操作部６９の角度α１よりも約２倍程度大きい。弾性片７８の先端側（嵌合方向に沿った先端側）は、ほぼ直角に折曲した支持片８１になっており、操作プレート６１は、中央部６８に設けられた切欠部７４の後方位置で支持片８１に支持され、支持された状態で固定片７９と固定される。

この際、操作プレート６１の操作部６９は、バネ部材６２の固定片７９の折曲位置よりも後方側に位置しており、固定片７９が操作部６９の角度α１に近い角度まで戻された状態で操作部６９と固定される（図３、図５、図６等参照）。この結果、操作プレート６１の中央部６８は、支持片８１の突端を押圧しながら支持されることになる。

つまり、固定片７９は、角度α２が小さくなる方へ戻されることにより、変形した状態で操作部６９に固定されるので、操作プレート６１には係合片７５側が沈み込む方向の付勢力が生じ、この付勢力が生じたまま中央部６８が支持片８１で支持されるのである。しかして、中央部６８が支持片８１で支持されている状態から、係合片７５側を持ち上げるためには、その付勢力に抗して持ち上げる必要がある。

また、支持片８１の高さ寸法は、プレート５１の厚み寸法とほぼ同じであり、各プラグ４１，４２が嵌合し、係合片７５が係合突部５６を乗り越えた状態では、係合片７５がプレート５１の表面にほぼ接触しつつ、中央部６８が支持片８１で支持される。

〔ロック部材の動き〕
以上のようなロック部材５０は、バッテリコネクタ４０とは別に用意され、図５で示す状態に任意のタイミングで後付けされる。

図５に示す状態から、図３に示す状態に各プラグ４１，４２を嵌合させると、その嵌合途中においては前述したように、操作プレート６１の係合片７５がプレート５１の係合突部５６と接触しながら、バネ部材６２の付勢力に抗して持ち上げられ、当該係合突部５６を乗り越える。この祭、係合片７５が持ち上がることで、中央部６８は支持片８１から離れるとともに、後方側の操作部６９は固定片７９の弾性変形を伴いながら沈み込む。

そして、各プラグ４１，４２が嵌合し、係合片７５が完全に係合突部５６を乗り越えた状態では、弾性変形した固定片７９が復帰することで、操作プレート６１の後方側が持ち上げられ、操作部６９、中央部８６、および先端側の係合片７５が元の状態に戻る。

こうすることで、プレート５１の係合突部５６が操作プレート６１の切欠部７４内に位置することになり、バッテリコネクタ４０に各プラグ４１，４２が外れる方向の外力が作用すると、切欠部７４内に位置した係合突部５６のエッジ部分が係合片７５のエッジ部分と係合することになって、各プラグ４１，４２が外れるのを確実に防止できる。

また、操作部６９などが元の位置に戻った場合でも、係合片７５が持ち上がるためにはバネ部材６２の付勢力に対抗することになるため、外力によって係合片７５が容易に浮き上がることはなく、各プラグ４１，４２の嵌合状態を良好に維持できる。

各プラグ４１，４２を意図的に外す場合には、操作プレート６１の操作部６９をバッテリ側プラグ４２ごと把持して、バネ部材６２の付勢力に抗して沈み込ませ、先端側の係合片７５をプレート５１から浮かし、この状態のままバッテリ側プラグ４２を車体側プラグ４１から引き抜けばよい。

なお、本発明は以上に説明した実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形例を本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、ブラケット５２を構成する操作プレート６１において、操作部６９がα１の角度で折曲していたが、このような角度は、バッテリフード２１が閉められた状態において、このバッテリフード２１とバッテリユニット３０との間の配置スペース等を勘案して任意に決められてよい。角度α１が小さいほど省スペースに対向可能である。なお、角度α１が小さいと、操作量が減少して係合片７５の浮き上がり量も少なくなる可能性があるが、このような場合には、中央部６８をより長く設ける等してレバー比を大きくし、浮き上がり量を確保すればよい。

前記実施形態では、本発明の第１の取付手段としてボルト５３およびナットが用いられ、第２の取付手段としてスクリュー６７が用いられていたが、本発明の各取付手段としてはこれに限定されない。例えば、各プラグに設けられた溝に対して、各プラグの嵌合方向と直交する方向から嵌め込まれる嵌込部材等を用いることができる。各プラグに外れる方向の外力が作用した場合には、嵌込部材が溝に嵌り込んでいることで各プラグから脱落することはなく、そのような嵌合部材に取り付けられるロック部材をバッテリコネクタに確実に固定しておくことができる。

本発明は、バッテリフォークリフトに限らず、バッテリを搭載した任意の作業車両に用いられるバッテリコネクタに利用できる。

４０…バッテリコネクタ、４１…車体側プラグ（一方のプラグ）、４２…バッテリ側プラグ（他方のプラグ）、４４…取付面、５０…ロック部材、５１…プレート（第１の部材）、５２…ブラケット（第２の部材）、５３…ボルト（第１の取付手段）、５６…係合突部、６１…操作プレート、６２…バネ部材、６７…スクリュー（第２の取付手段）、６８…中央部、６９…操作部、７５…係合片、７６…基台部、７９…固定片、α１，α２…角度。

Claims (3)

1. 挿抜自在に設けられた一対のプラグで構成されたバッテリコネクタに対して後付けされるロック部材であって、
   一方のプラグに第１の取付手段により取り付けられる第１の部材と、
   他方のプラグに第２の取付手段により取り付けられる第２の部材とを備え、
   前記第１の部材には、前記一対のプラグの嵌合方向に対して直交する方向に突出した係合突部が設けられ、
   前記第２の部材には、前記一対のプラグが外れる方向に対して前記係合突部と係合する係合片が設けられている
   ことを特徴とするバッテリコネクタのロック部材。
2. 請求項１に記載のバッテリコネクタのロック部材において、
   前記第２の部材は、前記係合片に対して前記係合突部と係合する方向への付勢力を付与するバネ部材を備えて構成されている
   ことを特徴とするバッテリコネクタのロック部材。
3. 請求項２に記載のバッテリコネクタのロック部材において、
   前記係合片は、前記他方のプラグの取付面に対してほぼ平行な中央部を有する操作プレートの一端側に設けられ、
   前記操作プレートの他端側には、前記中央部に対して所定の角度で折曲した操作部が設けられ、
   前記バネ部材は、前記取付面に当接される基台部を備え、
   前記基台部には、当該基台部に対して所定の角度で折曲した固定片が設けられ、
   前記バネ部材が単体の状態での前記固定片の角度は、前記操作部の角度よりも大きく設定されているとともに、
   前記固定片は、前記操作部の角度に変形した状態で当該操作部に固定されている
   ことを特徴とするバッテリコネクタのロック部材。

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