JP5863295B2 - 産業車両の車体フレームにおけるバッテリ収納部構造 - Google Patents

Description

本発明は、フォークリフトや搬送台車など電気式の産業車両において、車体フレームに形成されたバッテリ室からバッテリをサイド方向に引き出して交換可能なバッテリ収納部構造に関する。

車体フレームにバッテリ室を形成した特許文献１では、下部フレームの前後にそれぞれプレートを立設し、前側のプレートの前方にチルトシリンダの取付部を設け、後側のプレートの後方に車軸プレートを設け、前後のプレートに対する負荷を軽減するために、左右の開口部の上辺部分に前後のプレート間隔よりも長い補強部材を、重ね溶接により前後のプレートにそれぞれ取り付けるものである。

特許第２７１５７８７号公報

このバッテリ室へのバッテリの交換は、上方に吊り上げて行う形式であるが、側方にバッテリを引き出す方式の場合、左右側面の一方の開口部には、特許文献１のような補強部材を取り付けることができるが、左右側面の他方の開口部は、バッテリを引き出す関係でこの補強部材を取り付けることができない。このため、開口部が車体フレームの強度低下を招くのを防止するため、全体の車体フレームの構成部材の厚みを増大させたり、さらに補強部材を取り付ける必要があった。

また、補強部材を着脱式とすることも考えられるが、強度を確保するために、補強部材の重量が３０〜４０ｋｇにもなり、バッテリの交換ごとに行う作業員の補強部材の着脱作業が重労働となる。

本発明は上記問題点を解決して、車体フレームに過度な補強が不要となり、作業員に作業の負担を強いることもない産業車両の車体フレームにおけるバッテリ収納部構造を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、前部に荷役装置が設けられた車体フレームのベースプレートの前後に、フロントプレートおよびリアプレートをそれぞれ立設し、これらフロントプレートとリアプレートの間に左右側面の一方にサイドパネルを立設して、バッテリ室を形成し、フロントプレートとリアプレートの左右側面の他方に、当該バッテリ室から、バッテリを収容したバッテリケースを出し入れする開口部を形成した産業車両の車体フレームにおけるバッテリ収納部構造であって、
前記バッテリケースの開口部側の側面で上辺部近傍に、取付手段を介して開口部の前後幅より長いタイバーを着脱可能に取り付け、
当該タイバーの前端部に、フロントプレートの前面に当接する前係止具を取り付けるとともに、前記タイバーの後端部に、リアプレートの後面に当接する後係止具を取り付け、
前記タイバーは、走行時または前記荷役装置による作業時の負荷により、前記ベースプレートを介してフロントプレートの開口部側の端部とリアプレートの開口部側の端部とが互いに離間する方向に働く応力を、前記前係止具および前記後係止具を介して支持する
ものである。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、
前係止具は、タイバーの前端部から奥側に突出されてバッテリケースの前面プレートとの間にフロントプレートが嵌合可能な前空間部を形成する前ブラケット部と、当該前ブラケット部に設けられて前記前空間部に出退自在な前固定ピンと、当該前固定ピンを固定可能なピン係止具とを具備し、
後係止具は、タイバーの後端部から奥側に突出されてバッテリケースの後面プレートとの間にリアプレートが嵌合可能な後空間部を形成する後ブラケット部と、当該後ブラケット部に設けられて前記後空間部に出退自在な後固定ピンと、当該後固定ピンを固定可能なピン係止具とを具備したものである。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、
タイバーをバッテリケースの開口部側の側面に取り付ける取付手段は、当該タイバーに加わる負荷を、バッテリケースの側面で支持可能に構成されたものである。

請求項１記載の発明によれば、バッテリケースで開口部側の側面の上辺部近傍にタイバーを取り付け、タイバーの前後端部に設けられた前係止具をフロントプレートの前面に当接させるとともに、後係止具をリアプレートの後面に当接させるだけの簡単な構成で、車体フレームのバッテリ室に加わる負荷を効果的に支持させることができ、車体フレームの重厚な補強が不要となる。すなわち、ベースプレート上でフロントプレート、サイドプレート、リアプレートに囲まれたバッテリ室には、前輪と後輪とに加わる負荷または／および前輪側の荷役装置により加わる負荷が、バッテリ室の開口部でフロントプレートおよびリアプレートの間隔を押し広げるように変形させる。したがって、開口部の上辺部近傍で、前後の係止具を介してタイバーにより、開口部の広がり変形を防止することができ、バッテリ室を形成する車体フレームの構成部材の簡略化、軽量化を図ることができる。

また、タイバーがバッテリケースに着脱可能に取り付けられているため、フォークリフトなどによりバッテリケースと共にバッテリ室に搬入、搬出することができ、作業員によるタイバーの取り扱い作業を不要にでき、作業員に作業の負担を強いることもない。さらに、取付手段を介してタイバーをバッテリケースから取り外し可能としたので、すべてのバッテリケースにタイバーを用意しておく必要がなくなり、タイバーの数を削減することができる。

請求項２記載の発明によれば、前係止具および後係止具では、バッテリケースをバッテリ室に搬入した時に、前後の空間部にフロントプレート、リアプレートをそれぞれ挟み込み、前後の固定ピンを突出させて先端部をフロントプレート、リアプレートにそれぞれ当接させ、ピン係止具により前後の固定ピンを固定することにより、バッテリ室へのバッテリの搬入を完了することができる。バッテリ室からバッテリを搬出する場合には、ピン係止具を解除して固定ピンを後退させることにより、バッテリケースをタイバーと共に搬出することができる。

請求項３記載の発明によれば、タイバーに加わる負荷をバッテリケースの側面で支持できるので、タイバーや車体フレームの強度削減および軽量化に寄与することができる。

本発明に係るフォークリフトの車体フレームにおけるバッテリ収納部構造の実施例を示し、車体フレームのバッテリ室とバッテリケースを示す分解斜視図である。 タイバーを示す平面図である。 前係止具の拡大平面図である。 前係止具の実施例２を示す拡大平面図である。 （ａ）〜（ｄ）はタイバーの取付手段の第２〜第５の実施例を示し、（ａ）は第２の取付手段を示す斜視図、（ｂ）は第３の取付手段を示す分解斜視図、（ｃ）は第４の取付手段を示す分解斜視図、（ｄ）は第５の取付手段を示す分解斜視図である。

［実施例］
以下、本発明に係るフォークリフトの車体フレームにおけるバッテリ収納部構造の実施例を図面に基づいて説明する。

図１に示すように、フォークリフトの車体フレーム１１には、前輪支持部と後輪支持部との間にバッテリ室１２が形成されている。このバッテリ室１２は、ベースプレート１３の前部に立設されたフロントプレート１４と、ベースプレート１３の後部に立設されたリアプレート１５と、ベースプレート１３の左右側面の一方、ここでは左側面に立設されたサイドプレート１６により形成されている。そして他方の右側面に、バッテリケース１８を介してバッテリ１９を出し入れ可能な開口部１７が形成されている。またこの車体フレーム１１では、バッテリ室１２の上面も開放されており、バッテリケース１８を吊り下げてバッテリ１９を出し入れすることができる。

この車体フレーム１１は、バッテリ室１２前側の前輪支持部に、左右一対のフロントアクスル２０をそれぞれ支持するフロントアクスルプレート２１と、左右のフロントアクスルプレート２１を互いに連結するクロスメンバ２２と、フロントアクスルプレート２１の外側部に取り付けられて前輪の上部および後部を覆うマッドガード２３とを具備し、マッドガード２３に荷役装置であるリフト装置を構成するチルトシリンダ用ブラケット２４が取り付けられている。

また車体フレーム１１は、バッテリ室１２後側の後輪支持部に、左右一対のサポートプレート２５と、これらサポートプレート２５に支持されて後輪のマウントブラケット２６が取り付けられたリアベースプレート２７と、左右一対の後輪支持プレート２８とが取り付けられている。

前記バッテリ室１２では、リフト装置のフォーク部材Ｆにバッテリケース１８を支持させて開口部１７から挿入、離脱させてバッテリ１９の交換ができるように、ベースプレート１３に、フォーク部材を挿入可能な前後一対のフォーク挿入凹部１３ａが奥行き方向に形成され、フォーク挿入凹部１３ａの間と、前部および後部にそれぞれバッテリ受台１３ｂが設けられている。またこれらバッテリ受台１３ｂの右端部に、開口部１７に対応してバッテリケース１８を抜け止めするバッテリストッパ１３ｃがそれぞれ突設されている。

（バッテリ収納部構造）
本発明に係る車体フレーム１１におけるバッテリ収納部構造は、図２に示すように、バッテリ室１２に収容されたバッテリケース１８の開口部１７側（右側）の右側面１８ｒで上辺部近傍に、開口部１７の前後幅Ｌより長いタイバー（タイバー）３１を取付手段３２Ａ〜３２Ｅにより取り付けたものである。このタイバー３１は、図２に示すように、バッテリケース１８がバッテリ室１２に収容された状態で、フロントプレート１４から前方に距離Ｌｆだけ突出されるとともに、リアプレート１５から後方に距離Ｌｒだけ突出される。そしてタイバー３１の前端部に、フロントプレート１４の開口部１７側で上辺部近傍の前面に当接する前係止具３３Ｆが取り付けられ、またこのタイバー３１の後端部に、リアプレート１５の開口部１７側の上辺部近傍の後面に当接する後係止具３３Ｒが取り付けられている。

ところで、前輪と後輪とで支持される車体フレーム１１において、走行時の負荷および前輪側に設置されたリフト装置（荷役装置）による荷のリフト時の負荷は、開口部１７を前後方向に押し広げるように働く。すなわち、平面視でフロントプレート１４の右端部と、リアプレート１５の右端部とを互いに離間する拡開方向に働くと共に、右側面視でフロントプレート１４の上端部とリアプレート１５の上端部と互いに離間する拡開方向に働く。このため、タイバー３１は、この拡開方向に働く引っ張り応力を支持することになり、したがって、前係止具３３Ｆはフロントプレート１４の前面に、また後係止具３３Ｒはリアプレート１５の後面にそれぞれ当接させればよい。

（前・後係止具の実施例１）
前係止具３３Ｆおよび後係止具３３Ｒは対称構造であるため、前係止具３３Ｆのみを説明して、後係止具の３３Ｒの説明は省略する。図３に示すように、前係止具３３Ｆは、タイバー３１の前端から奥側（左側）に直角に折り曲げられた、または奥側（左側）に直角に折れ曲がるように取り付けられたブラケット部３３ａと、このブラケット部３３ａに後方に出退自在に設けられた固定ピン３３ｂと、固定ピン３３ｂをそれぞれ固定可能なピン係止具３３ｃとを具備している。

ブラケット部３３ａとバッテリケース１８の前面１８ｆとの間に、フロントプレート１４の右端部が挿入可能な嵌合空間３３ｄが形成される。また固定ピン３３ｂは、ブラケット部３３ａの貫通穴に取り付けられて前方に突出されたガイド筒３３ｅにスライド自在に嵌合されている。さらにガイド筒３３ｅには、前部外周部（後部外周部）にガイド穴３３ｈが形成されており、このガイド穴３３ｈは、軸方向に延びる長穴部３３ｆと、長穴部３３ｆの中間部と奥端からそれぞれ周方向に延びる係止穴部３３ｇとからなる。また、固定ピン３３ｂの胴部で前端寄りに、ガイド穴３３ｈに移動自在に嵌合される操作ピン３３ｉが半径方向に突設されている。

したがって、バッテリケース１８がバッテリ室１２に収容されてバッテリストッパ１３ｃにより抜け止めされた状態で、固定ピン３３ｂをガイド筒３３ｅに挿入し、操作ピン３３ｉをガイド穴３３ｈの長穴部３３ｆに嵌め込む。そして、操作ピン３３ｉを長穴部３３ｆに沿ってスライドさせて、固定ピン３３ｂをフロントプレート１４側に突出させる。さらに固定ピン３３ｂの先端部をフロントプレート１４に当接させるとともに、操作ピン３３ｇを回転させて固定ピン３３ｂを任意の係止穴部３３ｇに嵌め込み、これにより固定ピン３３ｂをフロントプレート１４に当接位置で固定することができる。これらガイド穴３３ｈおよび操作ピン３３ｉとでピン係止具３３ｃが構成される。

（前・後係止具の実施例２）
前・後係止具３４Ｆ，３４Ｒの実施例２は、図４に示すように、先に説明した前・後係止具の実施例１におけるピン係止具３３ｃをねじ軸式としたものである。前係止具３４Ｆおよび後係止具３４Ｒは対称構造であるため、前係止具３４Ｆのみを説明して、後係止具の３４Ｒの説明は省略する。

前係止具３４Ｆは、ブラケット部３４ａの貫通穴に雌ねじ筒３４ｄを取り付け、この雌ねじ筒３４ｄにねじ軸（固定ピン）３４ｂを嵌合し、ねじ軸３４ｂの前端側に操作ハンドル３４ｃを設けている。３４ｅは、雌ねじ筒３４ｄとねじ軸３４ｂと共にピン係止具を構成するロックナットである。

このねじ軸式の前・後係止具３４Ｆ，３４Ｒによれば、ねじ軸３４ｂの先端部をフロントプレート１４に幾分加圧状態で密に当接させて確実に固定することができる。
［タイバーの第１の取付手段］
タイバー３１を、バッテリケース１８に取り付ける第１の取付手段３２Ａは、図１に示すように、複数の固定ボルト（締結具）３６を使用したものである。すなわち、バッテリケース１８の右側面１８ｒに前後方向に所定間隔をあけて複数（図では３個）の穴を穿孔して雌ねじ穴３５を形成し、固定ボルト３６を、タイバー３１に穿孔した貫通穴３７を介して雌ねじ穴３５に嵌入し、タイバー３１をバッテリケース１８の右側面１８ｒに取り付ける。これにより、タイバー３１をバッテリケース１８に強固に取り付けることができるとともに、着脱可能であるため、使用するバッテリケース１８にのみタイバー３１を取り付けておけばよく、すべてのバッテリケース１８毎にタイバー３１を用意する必要がない。また複数の固定ボルト３６によりタイバー３１をバッテリケース１８の右側面１８ｒに強固に固定することができるので、タイバー３１が受ける負荷を、バッテリケース１８の右側面１８ｒの強度により支持することができる。このため、タイバー３１および車体フレーム１１の厚みなどの削減、軽量化を図ることができる。

［タイバーの第２の取付手段］
タイバー３１をバッテリケース１８に取り付ける第２の取付手段３２Ｂは、溶接を使用したものである。図５（ａ）に示すように、タイバー３１とバッテリケース１８の右側面１８ｒとを、上辺部と下辺部に沿って隅肉溶接を行い、これら溶接部３８を介してタイバー３１をバッテリケース１８に取り付けている。

この第２の取付手段３２Ｂによれば、バッテリケース１８とタイバー３１とを強固かつ確実に取り付けることができるため、タイバー３１に加わる負荷を、バッテリケース１８に受け持たせることができ、タイバー３１および車体フレーム１１の厚みなどの削減による軽量化を図ることができる。

［タイバーの第３の取付手段］
タイバー３１をバッテリケース１８に取り付ける第３の取付手段３２Ｃは、バッテリケース１８側に設けたもので、図５（ｂ）に示すように、バッテリケース１８の右側面１８ｒの上辺部近傍に前後方向に所定間隔をあけて取り付けられた単数または複数（図では２個）のＬ字形の支持具３９により構成されている。したがって、タイバー３１を支持具３９に嵌合させて、タイバー３１をバッテリケース１８に保持させることができる。

第３の取付手段３２Ｃによれば、タイバー３１をバッテリケース１８の右側面１８ｒに支持具３９を介して容易に装着および離脱させることができる。
［タイバーの第４の取付手段］
タイバー３１をバッテリケース１８に取り付ける第４の取付手段３２Ｄは、タイバー３１側に設けたもので、図５（ｃ）に示すように、タイバー３１の上辺部に所定間隔をあけて取り付けられた下向き開放のコの字形の単数または複数（図では２個）のフック（支持具）４０により構成されている。これらフック４０を右側面１８ｒの上辺部に掛止して、タイバー３１をバッテリケース１８の右側板１８ｒの上辺部近傍に保持させることができる。

第４の取付手段３２Ｄによれば、フック４０により、タイバー３１をバッテリケース１８の右側面１８ｒに容易に装着および離脱させることができる。
［タイバーの第５の取付手段］
タイバー３１をバッテリケース１８に取り付ける第５の取付手段３２Ｅは、バッテリケース１８とタイバー３１の間に設けたもので、図５（ｄ）に示すように、下端部にタイバー３１を係止可能なコの字形の上フック部と、上端部にバッテリケース１８の右側面１８ｒ上辺部に掛止可能なコの字形の下フック部を一体に形成した単数または複数（図では２個）の掛止具（支持具）４１により構成される。

第５の取付手段３２Ｅによれば、掛止具４１により、タイバー３１およびバッテリケース１８に加工を施すことなく、容易に装着および離脱することができる。
上記実施例によれば、バッテリケース１８で開口部１７側の右側面１８ｒの上辺部近傍にタイバー３１を取り付け、タイバー３１の前端部に設けられた前係止具３３Ｆをフロントプレート１４の前面に当接させるとともに、タイバー３１の後端部に設けられた後係止具３３Ｆをリアプレート１５の後面に当接させるだけの簡単な構成で、車体フレーム１１のバッテリ室１２に加わる負荷を効果的に支持させることができ、車体フレーム１１の重厚な補強が不要となる。すなわち、ベースプレート１１上でフロントプレート１４、サイドプレート１６、リアプレート１５に囲まれたバッテリ室１２では、前輪と後輪に負荷が加わるか、または／およびリフト装置により負荷が加わると、バッテリ室１２の開口部１７でフロントプレート１４およびリアプレート１５の間隔、特に上端部を大きく押し広げるように変形させるが、この引っ張り応力に対抗して、前・後係止具３３Ｆ，３３Ｒによりタイバー３１を介して効果的に支持することができ、開口部１７の拡開変形を防止することができる。これによりバッテリ室１２を形成する車体フレーム１１の構成部材の簡略化、軽量化を図ることができる。

また、タイバー３１がバッテリケース１８に取り付けられているため、フォークリフトなどによりバッテリケース１８と共にバッテリ室１２に搬入、搬出することができ、作業員によるタイバー３１の取り扱い作業を不要にでき、作業員に作業の負担を強いることもない。

さらに、前・後係止具３３Ｆ，３３Ｒでは、バッテリケース１８をバッテリ室１２に搬入した時に、前後の嵌合空間３３ｄにフロントプレート１４、リアプレート１５をそれぞれ挟み込み、前後の固定ピン３３ｂを突出させて先端部をフロントプレート１４、リアプレート１５にそれぞれ当接させ、ピン係止具３３ｃにより前後の固定ピン３３ｂをそれぞれ固定することにより、バッテリ室１２へのバッテリ１８の搬入を容易に完了することができる。したがって、これら前・後係止具３３Ｆ，３３Ｒにより、バッテリを搬入、搬出動作を簡略化することができる。

さらにまた、第１および第３乃至第５の取付手段３２Ａ，３２Ｃ〜３２Ｅによれば、タイバー３１をバッテリケース１８から取り外すことができるので、すべてのバッテリケース１８にタイバー３１を用意しておく必要がなくなり、タイバー３１の数を削減することができる。

また、第１および第２の取付手段３２Ａ，３２Ｂによれば、タイバー３１をバッテリケース１８に強固に取り付けることができるので、タイバー３１に加わる負荷をバッテリケース１８の右側面１８ｒで支持でき、タイバー３１や車体フレーム１１の強度削減および軽量化に寄与することができる。

１１ 車体フレーム
１２ バッテリ室
１３ ベースプレート
１３ａ フォーク挿入部
１３ｂ バッテリ受台
１３ｃ バッテリストッパ
１４ フロントプレート
１５ リアプレート
１６ サイドプレート
１７ 開口部
１８ バッテリケース
１８ｒ 右側面
１８ｆ 前面
１８ｂ 後面
１９ バッテリ
３１ タイバー
３２Ａ−３２Ｅ タイバーの第１〜第５取付手段
３３Ｆ 前係止具
３３Ｒ 後係止具
３３ａ ブラケット部
３３ｂ 固定ピン
３３ｃ ピン係止具
３４Ｆ 前係止具
３４Ｒ 後係止具
３４ａ ブラケット部
３４ｂ ねじ軸
３４ｃ 操作ハンドル
３４ｄ 雌ねじ筒
３４ｅ ロックナット
３５ 雌ねじ穴
３６ 固定ボルト（締結具）
３７ 貫通穴
３８ 溶接部
３９ 支持具
４０ フック（支持具）
４１ 掛止具（支持具）

Claims (3)

1. 前部に荷役装置が設けられた車体フレームのベースプレートの前後に、フロントプレートおよびリアプレートをそれぞれ立設し、これらフロントプレートとリアプレートの間に左右側面の一方にサイドパネルを立設して、バッテリ室を形成し、フロントプレートとリアプレートの左右側面の他方に、当該バッテリ室から、バッテリを収容したバッテリケースを出し入れする開口部を形成した産業車両の車体フレームにおけるバッテリ収納部構造であって、
   前記バッテリケースの開口部側の側面で上辺部近傍に、取付手段を介して開口部の前後幅より長いタイバーを着脱可能に取り付け、
   当該タイバーの前端部に、フロントプレートの前面に当接する前係止具を取り付けるとともに、前記タイバーの後端部に、リアプレートの後面に当接する後係止具を取り付け、
   前記タイバーは、走行時または前記荷役装置による作業時の負荷により、前記ベースプレートを介してフロントプレートの開口部側の端部とリアプレートの開口部側の端部とが互いに離間する方向に働く応力を、前記前係止具および前記後係止具を介して支持する
   ことを特徴とする産業車両の車体フレームにおけるバッテリ収納部構造。
2. 前係止具は、タイバーの前端部から奥側に突出されてバッテリケースの前面プレートとの間にフロントプレートが嵌合可能な前空間部を形成する前ブラケット部と、当該前ブラケット部に設けられて前記前空間部に出退自在な前固定ピンと、当該前固定ピンを固定可能なピン係止具とを具備し、
   後係止具は、タイバーの後端部から奥側に突出されてバッテリケースの後面プレートとの間にリアプレートが嵌合可能な後空間部を形成する後ブラケット部と、当該後ブラケット部に設けられて前記後空間部に出退自在な後固定ピンと、当該後固定ピンを固定可能なピン係止具とを具備した
   ことを特徴とする請求項１記載の産業車両の車体フレームにおけるバッテリ収納部構造。
3. タイバーをバッテリケースの開口部側の側面に取り付ける取付手段は、当該タイバーに加わる負荷を、バッテリケースの側面で支持可能に構成された
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の産業車両の車体フレームにおけるバッテリ収納部構造。

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