(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記バッテリユニット及び前記充電装置を冷却するために、前記充電装置の、前記複数のバッテリに囲まれていない部分に対応して複数のファンが設けられることを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド式重量物搬送車両。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、特許文献1に記載の電動搬送車両では、可搬式発電機が車両に対する着脱性を考慮して車両の前後方向における前端又は後端に配置されていた。一方で、発電機の汎用性を考慮しなければ可搬式発電機を使用する必要はなく、専用の発電機及びエンジンを車両に備え付ければよい。その場合、専用の発電機及びエンジンは、バッテリ及び充電装置にできるだけ近付けて配置するのが配線の効率の点や車両の重量バランスの点で有利であると考えられる。
【0005】
しかしながら、発電機のエンジンを単にバッテリに近付けた場合、エンジンからの排熱がバッテリ性能に悪影響を与えるおそれがあった。また。充電装置(A/Dコンバータを含む。)がエンジンからの排熱で高温になると、充電装置による充電効率が悪化するおそれがあった。
【0006】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、発電機及びエンジンをバッテリ及び充電装置にできる限り近付けて配置すると共に、バッテリ及び充電装置に対するエンジンからの排熱の悪影響を低減することを可能としたハイブリッド式重量物搬送車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、重量物を搭載するための荷台を含む車体と、前記車体を走行させるための複数の走行装置と、前記走行装置を駆動するための電動モータと、前記電動モータを作動させる電力を貯蔵するためのバッテリユニットと、前記バッテリユニットを充電するための充電装置と、前記バッテリユニットに充電する電力を発生させるための発電機と、前記発電機を駆動するためのエンジンとを備え、前記バッテリユニットに貯蔵された電力を前記電動モータへ供給することにより前記電動モータを作動させて前記走行装置を駆動して前記車体を走行させ、前記エンジンにより前記発電機を駆動させて電力を発生させ、その電力を前記充電装置を介して前記バッテリユニットに充電するように構成したハイブリッド式重量物搬送車両において、前記走行装置は、車軸と、前記車軸に固定された車輪と、前記車軸を回転可能に支持するための軸受とを含み、前記走行装置は、前記車体の前後方向における前部と後部にそれぞれ配置されると共に、前記車体の中央部に配置され、前記バッテリユニット及び前記充電装置と、前記発電機及び前記エンジンとが、前記中央部に配置された前記走行装置を挟んで前記車体に配置されることを特徴とする。
【0008】
上記発明の構成によれば、電動モータにより各走行装置を駆動し車体を走行させるために、バッテリユニットに貯蔵された電力が電動モータへ供給される。また、バッテリユニットの電力を補充するために、発電機をエンジンにより駆動させて電力を発生させ、その電力が充電装置を介してバッテリユニットに充電される。このとき、エンジンは発熱するが、バッテリユニット及び充電装置と発電機及びエンジンとが、車体の中央部に配置された走行装置を挟んで車体に配置されるので、エンジンの排熱がバッテリユニット及び充電装置に伝わり難くなる。
【0009】
上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記発電機と前記エンジンは、前記前後方向と直交する左右方向において前記車体の左側と右側とに分かれて配置され、前記バッテリユニット及び前記充電装置は、前記左右方向において前記エンジンの配置された側とは反対側にて前記車体に配置されることを特徴とする。
【0010】
上記発明の構成によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、エンジンが車体の左右方向において左側又は右側に配置され、バッテリユニット及び充電装置が、中央部に配置された走行装置を挟んで、エンジンの配置された側とは反対側にて車体に配置される。従って、バッテリユニット及び充電装置は、エンジンの配置された側と同じ側に配置される場合よりもエンジンからの距離が遠くなる。
【0011】
上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記バッテリユニットは、複数のバッテリが平面視でL字形状をなすように配置され、前記L字の長辺に相当する部分が前記車体の前後方向へ延び、かつ、前記L字の短辺に相当する部分が前記中央部に配置された前記走行装置に近付けて配置されると共に、前記短辺に相当する部分の先端が前記車体の左側又は右側の外へ向けて配置され、前記充電装置は、前記L字の前記長辺に相当する部分を形成する前記バッテリと前記短辺に相当する部分を形成する前記バッテリとで囲まれて配置されることを特徴とする。
【0012】
上記発明の構成によれば、請求項1又は2に記載の発明の作用に加え、充電装置が、L字の長辺に相当する部分を形成するバッテリと短辺に相当する部分を形成するバッテリとで囲まれて配置されるので、充電装置がそれらバッテリによりエンジンの排熱に対して遮蔽される。すなわち、複数のバッテリがエンジンの排熱に対する遮蔽壁として機能する。
【0013】
上記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明において、前記バッテリユニット及び前記充電装置を冷却するために、前記充電装置の、前記複数のバッテリに囲まれていない部分に対応して複数のファンが設けられることを特徴とする。
【0014】
上記発明の構成によれば、請求項3に記載の発明の作用に加え、バッテリユニット及び充電装置は、充電装置の、バッテリに囲まれていない部分に対応して設けられる複数のファンにより生成される空気流により冷却される。従って、バッテリユニット及び充電装置の高温化が抑えられる。
【0015】
上記目的を達成するために、請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4の何れかに記載の発明において、前記各走行装置の前記車輪を接地させたまま前記車体を昇降させるための昇降装置を更に備えたことを特徴とする。
【0016】
上記発明の構成によれば、請求項1乃至4の何れかに記載の発明の作用に加え、各走行装置の車輪を接地させたまま昇降装置により車体が昇降されるので、積載ステーションでの重量物の積み下ろしが安定かつ容易となる。
【発明の効果】
【0017】
請求項1に記載の発明によれば、発電機及びエンジンをバッテリユニット及び充電装置にできる限り近付けて配置できると共に、バッテリユニット及び充電装置に対するエンジンからの排熱の悪影響を低減することができる。
【0018】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に対し、バッテリユニット及び充電装置に対するエンジンからの排熱の悪影響を更に低減することができる。
【0019】
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明の効果に対し、充電装置に対するエンジンからの排熱の悪影響をより一層低減することができる。
【0020】
請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の発明の効果に加え、各バッテリの電力消費を低減することができ、各充電装置による充電効率の悪化を防止することができる。
【0021】
請求項5に記載の発明によれば、請求項1乃至4の何れかに記載の発明の効果に加え、搬送車両を使用した搬送作業時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【
図1】本発明の一実施形態に係り、ハイブリッド式重量物搬送車両(搬送車両)を示す平面図。
【
図2】本発明の一実施形態に係り、搬送車両を示す右側面図。
【
図3】本発明の一実施形態に係り、搬送車両を示す左側面図。
【
図4】本発明の一実施形態に係り、搬送車両を示す正面図。
【
図5】本発明の一実施形態に係り、発電機とエンジンを含むパワーユニットを示す平面図。
【
図6】本発明の一実施形態に係り、パワーユニットを示す正面図。
【
図7】本発明の一実施形態に係り、パワーユニットを示す背面図。
【
図8】本発明の一実施形態に係り、パワーユニットを示す左側面図。
【
図9】本発明の一実施形態に係り、パワーユニットを示す右側面図。
【
図10】本発明の一実施形態に係り、バッテリユニットと充電ユニットを示す平面図。
【
図11】本発明の一実施形態に係り、バッテリユニットと充電ユニットを示す右側面図。
【
図12】本発明の一実施形態に係り、バッテリユニットと充電ユニットを示す背面図。
【
図13】本発明の一実施形態に係り、バッテリユニットと充電ユニットを示す
図10のA−A線断面図。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明のハイブリッド式重量物搬送車両を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【0024】
図1に、このハイブリッド式重量物搬送車両(以下、単に「搬送車両」と言う。)1の平面図を示す。
図2に、搬送車両1の右側面図を示す。
図3に、搬送車両1の左側面図を示す。
図4に、搬送車両1の正面図を示す。
【0025】
図1〜
図4に示すように、この搬送車両1は、工場内にて長尺な重量物を搬送するために使用され、一例として、幅「約2.7(m)」、長さ「約14(m)」、高さ「約1.6(m)」の寸法を有し、全体として前後方向に長尺な略直方体形状を有する。この搬送車両1は、バッテリユニット11に貯蔵されている電力を動力源として電動モータより構成される走行モータ12及び操舵モータ13を作動させて走行し操舵する電動車両であり、運転者により運転されるように構成される。
【0026】
図1〜
図4に示すように、この搬送車両1は、重量物を搭載するための荷台2を含む車体3と、車体3を走行させると共に操舵するための複数の走行装置4,5,6,7,8と、運転者が運転のために乗り込む前後二つの運転室9,10とを備える。車体3は、平面視で長方形状をなし、その上面が荷台2となっている。各走行装置4〜8と二つの運転室9,10は、車体3の下側に設けられる。この搬送車両1は、前後方向へ長尺をなし、しかも工場内の走行スペースが限られていることから、進行方向を容易に前後に転換するために、車体3の前後方向の一端部に第1運転室9が他端部に第2運転室10がそれぞれ設けられる。従って、第1運転室9を前側として前進していた搬送車両1の進行方向を反対方向へ転換するには、運転者が第1運転室9から第2運転室10へ乗り換えて運転することになる。なお、この搬送車両1は前記の通り、進行方向を容易に前後に転換できるが、説明を簡単にするために、運転室9が設けられた側をこの搬送車両1の前側と定義する。
【0027】
図2〜
図4に示すように、複数の走行装置4〜8は、車体3の前後方向に5列、各列の左右方向に2個の合計10個設けられる。すなわち、車体3の前後方向における前部と後部には、それぞれ2列の走行装置(第1走行装置4と第2走行装置5)と2列の走行装置(第3走行装置6と第4走行装置7)が配置されると共に、車体3の中央部には1列の第5走行装置8が配置される。各走行装置4〜8は、車軸21と、車軸21に固定された2つの車輪22と、車軸21を回転可能に支持するためのスイングアーム23(本発明の軸受に相当する)とを含む。ここで、第2走行装置5と第4走行装置7には、車輪22を駆動するための走行モータ12が設けられる。すなわち、第2及び第4の走行装置5,7は、駆動力を発生させることのできる走行装置であり、その他の第1、第3及び第5の走行装置4,6,8は、駆動力を発生させない走行装置となっている。各車輪22は、ホイールとタイヤにより構成される。これら走行装置4〜8は、車体3の横枠26に、サスペンションブラケット24の上端を設置する事で支持される。スイングアーム23は、サスペンションブラケット24の下端部にて支軸25を中心に回動可能に支持される。
図1に示すように、車体3には、前後方向に5列の横枠26が設けられる。各サスペンションブラケット24は、これら横枠26に2つずつ、水平方向へ回動可能に設けられる。各走行装置4〜8は、車軸21の両端に固定された2つの車輪22を有し、走行モータ12により車軸21を車輪22と共に前転又は後転させることにより、搬送車両1を前方又は後方へ走行させるように構成される。
【0028】
図1に示すように、各横枠26の近傍には、2つのサスペンションブラケット24のそれぞれに対応して操舵モータ13と減速機14が設けられる。そして、各列の2つのサスペンションブラケット24を、操舵モータ13により減速機14を介して水平方向へ同じ角度だけ回動させ、それらサスペンションブラケット24に設けられた2つの走行装置4〜8の向きを同様に変えることで、車体3の操舵を行うように構成される。
【0029】
この搬送車両1は、各走行装置4〜8の車輪22を接地させたまま車体3を昇降させるための昇降装置16を更に備える。この昇降装置16は、各走行装置4〜8のそれぞれに対応して設けられる。
図2及び
図3に示すように、各走行装置4〜8には、油圧シリンダ17が設けられる。この油圧シリンダ17は、サスペンションブラケット24とスイングアーム23との間に設けられ、油圧シリンダ17のロッドを伸縮させることにより、スイングアーム23を、サスペンションブラケット24の支軸25を中心に回動させるようになっている。すなわち、各昇降装置16は、スイングアーム23、サスペンションブラケット24、支軸25及び油圧シリンダ17を含んで構成される。従って、例えば、
図2に示す状態から、全ての走行装置4〜8に設けられた油圧シリンダ17のロッドを一斉に同じ長さだけ伸長させることにより、各車輪22を接地させたまま車体3(荷台2)を上昇させることができる。その上昇位置から、全ての油圧シリンダ17のロッドを一斉に収縮させることにより、各車輪22を接地させたまま車体3(荷台2)を下降させることができる。この実施形態では、この昇降装置16を使用することで、荷台2を、例えば「300(mm)」の範囲で昇降可能となっている。
【0030】
図1〜
図4に示すように、この搬送車両1は、この他に、各走行モータ12及び各操舵モータ13を作動させる電力を貯蔵するためのバッテリユニット11と、バッテリユニット11を充電するための充電ユニット18と、バッテリユニット11に充電する電力を発生させるための発電機19と、発電機19を駆動するためのエンジン20とを備える。バッテリユニット11は、複数のバッテリ41(
図11〜
図13参照)を縦方向と横方向に並べ、高さ方向に積み上げることにより構成される。充電ユニット18は、複数の充電装置47(
図13参照)を高さ方向に積み上げることにより構成される。各充電装置47は、A/Dコンバータを備え、発電機19により生成される交流電流を直流電流に変換して各バッテリ41に充電するように構成される。エンジン20はディーゼルエンジンより構成され、燃料を燃焼させることで駆動力を得るように構成される。
【0031】
そして、この搬送車両1は、バッテリユニット11に充電された電力を走行モータ12及び操舵モータ13へ供給することにより走行モータ12及び操舵モータ13を作動させて走行装置4〜8を駆動して車体3を走行及び操舵させるように構成される。また、この搬送車両1は、バッテリユニット11に貯蔵される電力を補うために、エンジン20により発電機19を駆動させて電力を発生させ、その電力を充電ユニット18を介してバッテリユニット11に充電するように構成される。
【0032】
ここで、
図1に示すように、バッテリユニット11及び充電ユニット18と、発電機19及びエンジン20とが、車体3の中央部に配置された走行装置8を挟んで車体3に配置される。より詳細には、発電機19とエンジン20は、搬送車両1の前後方向と直交する左右方向において車体3の左側と右側とに分かれて配置される。また、バッテリユニット11及び充電ユニット18は、車体3の左右方向においてエンジン20の配置された側とは反対側にて車体3に配置される。すなわち、この実施形態では、
図1において、エンジン20が車体3の右側に配置されるのに対し、バッテリユニット11及び充電ユニット18は、車体3の左側に配置される。バッテリユニット11及び充電ユニット18は、後述するように、それらを含むパワーユニット32(
図5〜
図9参照)として構成される。
【0033】
この他、この実施形態では、
図1に示すように、バッテリユニット11と充電ユニット18に隣接して、それらの反対側(車体3の右側)に、各昇降装置16の油圧シリンダ17を駆動するための油圧ユニット15が配置される。また、
図3に示すように、油圧ユニット15の下側には、エンジン20へ供給される燃料を貯留するための燃料タンク31が配置される。つまり、バッテリユニット11及び充電ユニット18と同様、エンジン20と燃料タンク31は、走行装置8を挟んだ反対側にて車体3に配置される。
【0034】
図5に、発電機19とエンジン20を含むパワーユニット32の平面図を示す。
図6に、パワーユニット32の正面図を示す。
図7に、パワーユニット32の背面図を示す。
図8に、パワーユニット32の左側面図を示す。
図9に、パワーユニット32の右側面図を示す。
図5〜
図9に示すように、エンジン20は、吸気管34と排気管35とを備える。吸気管34の入口にはエアクリーナ36が設けられる。排気管35の出口には、マフラー37が設けられる。また、エンジン20には、ラジエータ38を含む冷却装置が設けられ、エンジン20を冷却するように構成される。エンジン20の出力軸(図示略)は発電機19の入力軸(図示略)に連結される。発電機19に隣接して設けられるエンジン制御盤39は、エンジン20の運転状態を検出する各種センサ(図示略)の検出値に基づき、エンジン20の運転を制御するように構成される。
【0035】
図10に、バッテリユニット11と充電ユニット18の平面図を示す。
図11に、バッテリユニット11と充電ユニット18の右側面図を示す。
図12に、バッテリユニット11と充電ユニット18の背面図を示す。
図13に、バッテリユニット11と充電ユニット18を、
図10のA−A線断面図により示す。
図1、
図10に示すように、バッテリユニット11は、複数のバッテリ41が平面視でL字形状をなすように配置される。ここで、L字の長辺に相当する部分42Aが車体3の前後方向へ延び、かつ、L字の短辺に相当する部分42Bが、走行装置8に近付けて配置されると共に、その短辺に相当する部分42Bの先端が車体3の左側の外へ向けて配置される。そして、平面視で四角形状をなす充電ユニット18は、L字の長辺に相当する部分42Aを形成する複数のバッテリ41と短辺に相当する部分42Bを形成する複数のバッテリ41とで囲まれて配置される。
【0036】
図13に示すように、バッテリユニット11と充電ユニット18は、一つのケース43に収容されており、そのケース43の下部には、空気を取り入れるための空気口(図示略)が設けられる。この空気口にはエアフィルタ(図示略)が設けられる。
図10〜
図113に示すように、充電ユニット18は、バッテリユニット11に、つまりは複数のバッテリ41に囲まれていない部分に対応して、複数の電動ファン45が設けられる。すなわち、
図13に示すように、充電ユニット18は、上下に積み上げられた6つの充電装置47により構成される。そして、
図10〜
図12に示すように、合計6段の充電装置47に合わせて、充電ユニット18の左側面には、それに対応して上下に6列、各列3つずつの電動ファン45が設けられ、充電ユニット18の背面には、それに対応して上下に6列、各列2つずつの電動ファン45が設けられる。そして、複数の電動ファン45を作動させることにより、ケース43には、空気口から各電動ファン45へ向かう空気流が生成される。この空気流によって各充電装置47と各バッテリ41が冷却されるようになっている。
【0037】
以上説明したこの実施形態の搬送車両1によれば、各走行モータ12及び各操舵モータ13により各走行装置4〜8を駆動して車体3を走行及び操舵させるために、バッテリユニット11に貯蔵された電力が各走行モータ12及び各操舵モータ13へ供給される。また、バッテリユニット11に充電するために、発電機19がエンジン20により駆動されて電力を発生させ、その電力が充電ユニット18を介してバッテリユニット11に充電される。このとき、エンジン20は発熱するが、バッテリユニット11及び充電ユニット18と発電機19及びエンジン20とが、車体3の中央部に配置された走行装置8を挟んで車体3に配置されるので、エンジン20の排熱がバッテリユニット11及び充電ユニット18に伝わり難くなる。このため、発電機19及びエンジン20をバッテリユニット11及び充電ユニット18にできる限り近付けて配置できると共に、バッテリユニット11及び充電ユニット18に対するエンジン20からの排熱の悪影響を低減することができる。また、発電機19及びエンジン20をバッテリユニット11及び充電ユニット18にできる限り近付けて配置できるので、配線の効率や車両の重量バランスの点で有利となる。
【0038】
この実施形態では、エンジン20が車体3の左右方向において右側に配置され、バッテリユニット11及び充電ユニット18が、走行装置8を挟んで、エンジン20の配置された右側とは反対側の左側にて車体3に配置される。従って、バッテリユニット11及び充電ユニット18は、エンジン20の配置された側と同じ側に配置される場合よりもエンジン20からの距離が遠くなる。この結果、バッテリユニット11及び充電ユニット18に対するエンジン20からの排熱の悪影響を更に低減することができる。
【0039】
また、この実施形態では、充電ユニット18が、L字の長辺に相当する部分42Aを形成する複数のバッテリ41と短辺に相当する部分42Bを形成する複数のバッテリ41とで囲まれて配置されるので、充電ユニット18がそれらバッテリ41によりエンジン20の排熱に対して遮蔽される。すなわち、複数のバッテリ41がエンジン20の排熱に対する遮蔽壁として機能する。この意味で、充電ユニット18に対するエンジン20からの排熱の悪影響をより一層低減することができる。
【0040】
この実施形態では、充電ユニット18にて複数のバッテリ41に囲まれていない部分に対応して複数の電動ファン45が設けられる。そして、それら電動ファン45により生成される空気流により各バッテリ41及び各充電装置47が冷却される。従って、各バッテリ41及び各充電装置47の高温化が抑えられる。このため、各バッテリ41の電力消費を低減することができ、各充電装置47による充電効率の悪化を防止することができる。
【0041】
この実施形態では、車体3が、各走行装置4〜8の車輪22を接地させたまま昇降装置16により昇降されるので、積載ステーションでの重量物の積み下ろしが安定かつ容易となる。このため、搬送車両1を使用した搬送作業の時間を短縮することができる。
【0042】
この実施形態では、バッテリユニット11及び充電ユニット18と同様、燃料タンク31が、走行装置8を挟んだ反対側にて車体3に配置されるので、エンジン20の排熱が燃料タンク31に伝わり難くなる。このため、燃料タンク31が高温になるのを防止することができる。
【0043】
この実施形態では、搬送車両1を操舵するために、各走行装置4〜8を水平方向へ回動するための操舵機構が、油圧装置ではなく、操舵モータ13と減速機14により構成される。このため、油圧装置を使用する場合と比べて、操舵機構のメンテナンスを容易なものにすることができる。また、作動油の使用量を減らせる分だけ、環境への影響リスクを低減することができ、搬送車両1の重量を低減することができる。
【0044】
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
【0045】
(1)前記実施形態では、バッテリユニット11及び充電ユニット18を、車体3の左右方向においてエンジン20の配置された側とは反対側に配置したが、車体3の左右方向においてエンジン20の配置された側と同じ側に配置することもできる。
【0046】
(2)前記実施形態では、充電ユニット18を、平面視でL字形状をなすバッテリユニット11により囲まれるように配置したが、平面視で四角形状をなす充電ユニットと平面視で四角形状をなすバッテリユニットとを単に隣接して配置することもできる。
【0047】
(3)前記実施形態では、複数のバッテリ41及び複数の充電装置47を冷却するために、複数の電動ファン45を設けたが、この電動ファン45を省略することもできる。
【0048】
(4)前記実施形態では、各走行装置4〜8の車輪22を接地させたまま車体3を昇降させる昇降装置16を設けたが、この昇降装置16を省略することもできる。