(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に開示された耐圧防爆形接続箱では、耐圧防爆形接続箱が大型化すると、大型化に伴って点検蓋の重量が増大する。
一方、バッテリ式の防爆車両の場合、コントローラの性能向上のためにコントローラボックスが大型化すると、ボックス本体に取り付ける蓋は、人手によって取り扱うことが困難な重量となる。この場合、蓋の着脱作業が必要となるコントローラの保守点検の際には、クレーンを用いて蓋の着脱を行う等、保守点検の作業が煩雑となる。また、コントローラは防爆車両の車体において限られたスペースに搭載されている。このため、コントローラの大型化は、コントローラの側部や下部からケーブル類を通すスペース不足を招き、ケーブル類の組付作業が困難になる。つまり、コントローラの大型化は、作業効率の低下や組付作業の困難化を招くという問題がある。
【0006】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、コントローラの大型化に関わらず、作業効率の向上および組付作業の容易化を可能とする防爆車両におけるコントローラボックスの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の課題を解決するために、本発明は、防爆車両の走行モータの駆動を制御する駆動回路を収容可能なボックス本体と、前記ボックス本体に形成された本体開口部を覆う蓋と、を有する防爆車両におけるコントローラボックスにおいて、前記蓋は、開口する蓋開口部と、前記駆動回路と接続されるケーブルを挿通するケーブル挿通孔と、を設けた第1蓋部材と、前記蓋開口部を覆う第2蓋部材と、を備え
、前記第2蓋部材の板厚は、前記第1蓋部材の板厚よりも薄いことを特徴とする。
【0008】
本発明では、第1蓋部材にケーブル挿通孔を設けると、防爆構造規格を満たすためには、ボックス本体の本体開口を覆う第1蓋部材の板厚が増大する。第1蓋部材に蓋開口部が設けられ、第2蓋材が蓋開口部を覆うため、コントローラが大型化しても第2蓋部材の軽量化を図ることができる。その結果、コントローラボックスの保守点検の際には、第2蓋部材を人手により着脱することができる。また、第1蓋部材にケーブルを挿通することから、コントローラが大型化によってボックス本体の側部や下部からケーブル類を通すスペースが不足しても、ケーブル類の組付作業は容易である。
【0009】
また
、第2蓋部材の板厚を第1蓋部材の板厚よりも薄くすることにより、第2蓋部材の軽量化を確実に図ることができる。
【0010】
また、上記の防爆車両におけるコントローラボックスにおいて、前記ケーブルは、前記走行モータに設けたモータケーブルであり、前記ケーブル挿通孔に前記モータケーブルが挿通される構成であってもよい。
この場合、第1蓋部材のケーブル挿通孔にモータケーブルを挿通するため、コントローラが大型化によってボックス本体の側部や下部からモータケーブルを通すスペースが不足しても、モータケーブルの組付作業が容易となる。
【0011】
また、上記の防爆車両におけるコントローラボックスにおいて、前記ボックス本体は、前記本体開口部を覆う位置に前記蓋を仮置可能に支持する支持部を有する構成としてもよい。
この場合、ボックス本体が有する支持部に蓋を支持させて仮置きすることができる。このため、蓋の着脱の際に、作業者が蓋を把持して支える必要がない。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、コントローラの大型化に関わらず、作業効率の向上および組付作業の容易化を可能とする防爆車両におけるコントローラボックスを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の実施形態に係る防爆車両におけるコントローラボックスについて図面を参照して説明する。まず、防爆車両としてのバッテリ式フォークリフトについて説明する。なお、方向を特定する「前後」、「左右」および「上下」については、バッテリ式フォークリフトのオペレータが運転席の運転シートに着座して、バッテリ式フォークリフトの前進側を向いた状態を基準として示す。バッテリ式フォークリフトの各部は防爆構造規格を満たすために防爆構造となっている。防爆構造規格は、「電気機械器具防爆構造規格」により規定される規格である。
【0015】
図1に示すように、バッテリ式フォークリフト(以下、単に「フォークリフト」と表記する。)10は、車体11の前部に荷役装置12を備えている。車体11の中央付近には運転席13が設けられている。車体11の前部には前輪としての駆動輪14が設けられ、車体11の後部には後輪としての操舵輪15が設けられている。車体11の後部にはカウンタウエイト16が備えられており、カウンタウエイト16は車両重量の調整と車体11における重量バランスを図るためのものである。
【0016】
車体11における運転席13の下方にはバッテリ17が収容されている。バッテリ17は鉛蓄電池である。バッテリ17の電力により駆動する走行モータ18が車体11に備えられている。走行モータ18と駆動輪14との間には、走行モータ18の走行駆動力は駆動輪14へ伝達する動力伝達機構(図示せず)が設けられている。
【0017】
車体11における運転席13には、オペレータが着座可能な運転シート19が設けられている。運転シート19は、車体11に開閉可能に設けられたシートスタンド20上に配置されている。運転シート19の前方には、操舵のためのステアリングホイール21が設けられている。運転席13の床にはアクセルペダル22が設けられており、アクセルペダル22はフォークリフト10の車速を調整するためのものである。フォークリフト10は、オペレータによるアクセルペダル22の踏み込み量に応じた車速となるように走行モータ18の駆動を制御する。
【0018】
車体11には、フォークリフト10の各部の電気的制御を行うコントローラ23が搭載している。コントローラ23は、カウンタウエイト16の前方に位置し、シートスタンド20により覆われている。
【0019】
図2に示すように、コントローラ23は、耐圧防爆構造のコントローラボックス24を備えている。コントローラボックス24内には、複数の電子機器が収容されているが、主な電子機器は走行モータ18を駆動制御する駆動回路25と、駆動回路25と後述するモータケーブル49とを電気的に接続する端子台26である。コントローラボックス24は、本体開口部28を有する有底箱状のボックス本体27と、本体開口部28を覆う蓋29とを有する。
【0020】
ボックス本体27は、電子機器類の放熱を促進するために鋳鉄により形成されている。ボックス本体27は、下壁部30および上壁部31、左右一対の側壁部32および底壁部33を備えており、駆動回路25および端子台26を収容可能である。ボックス本体27は、本体開口部28が前方へ向かうように車体11に固定されており、底壁部33は後方のカウンタウエイト16と対向する。
【0021】
底壁部33には駆動回路25および端子台26が固定されている。ボックス本体27における本体開口部28側の端面には複数のボルト孔34が形成されている。蓋29を固定するための固定用のボルト35の軸部が螺入されるねじ孔である。下壁部30の裏面には、支持部としての一対の支持板36が取り付けられている。支持板36は、本体開口部28側の端面から前方へ向けて突出しており、蓋29を着脱する際に蓋29を仮置可能とするために設けられている。
【0022】
図2に示すように、ボックス本体27における左側の側壁部32には、複数の本体側ケーブル挿通孔37が形成されている。本体側ケーブル挿通孔37は、
図3に示すように、電源ケーブル38および制御ケーブル39を通す貫通孔である。電源ケーブル38はバッテリ17とコントローラ23とを接続する電力ケーブルである。制御ケーブル39は、制御信号を伝達する信号ケーブルである。
図3では、上から1番目と2番目の2本のケーブルが電源ケーブル38であり、上から4番目、5番目の2本のケーブルが制御ケーブル39である。上から3番目の本体側ケーブル挿通孔37はケーブル類が挿通されず防爆構造規格を満たすように閉塞されている。
【0023】
ボックス本体27に本体側ケーブル挿通孔37が形成されているため、下壁部30、上壁部31、左右一対の側壁部32および底壁部33の板厚は、防爆構造規格を満たすように、一定の板厚(例えば、29mm)により形成されている。このため、本実施形態のボックス本体27の重量は、例えば、約180kgである。本体側ケーブル挿通孔37は、軸貫通部としての防爆構造規格を満たすように、シール部材(図示せず)により埋められている。シール部材は、プレート部材40により押し付けられて弾性変形される。従って、本体側ケーブル挿通孔37における電源ケーブル38および制御ケーブル39の周囲はシール部材により隙間無く埋められている。
【0024】
次に、蓋29について説明する。蓋29は、第1蓋部材41および第2蓋部材42を備えている。第1蓋部材41は、略方形の鉄板であり、ボックス本体27の本体開口部28側の端面に接合される。第1蓋部材41の外周縁付近には、固定用のボルト35の軸部が挿通されるボルト通孔44が形成されている。ボルト通孔44はボックス本体27に形成されたボルト孔34の位置に対応するように形成されている。
【0025】
第1蓋部材41には、矩形に開口された蓋開口部45と、蓋開口部45の右方(
図2、
図3では左方)に位置するように蓋側ケーブル挿通孔46が設けられている。蓋開口部45は、保守点検作業のために設けられた開口部であり、蓋開口部45を通じてコントローラボックス24内の電子機器の保守を行える程度の開口面積を有する。本実施形態では、第1蓋部材41の板面積の7割程度の開口面積を有する蓋開口部45としている。蓋開口部45の形成は第1蓋部材41の軽量化に寄与する。本実施形態では、第1蓋部材41の重量は約30kgである。蓋開口部45の左右には複数のボルト孔47が形成されている。ボルト孔47は第2蓋部材42を第1蓋部材41に固定する固定用のボルト48の軸部が螺入されるねじ孔である。
【0026】
蓋側ケーブル挿通孔46は、
図3に示すモータケーブル49およびケーブル50を通す貫通孔である。モータケーブル49は、走行モータ18に備えられる電力ケーブルである。走行モータ18が三相交流モータであるため、モータケーブル49は三相に対応して3本である。モータケーブル49は端子台26を介して駆動回路25に接続されている。コントローラ23から供給される電力はモータケーブル49を通じて走行モータ18へ供給される。ケーブル50は、走行モータ18に対する制御信号を伝達する3本のケーブルである。
図3では、上から3番目までの3本のケーブルがモータケーブル49であり、上から4番目から6番目までの3本のケーブルがケーブル50である。
【0027】
第1蓋部材41に蓋側ケーブル挿通孔46が形成されているため、第1蓋部材41の板厚は、防爆構造規格を満たすように、一定の板厚(例えば、29mm)により形成されている。また、蓋側ケーブル挿通孔46は、軸貫通部としての防爆構造規格を満たすように、シール部材(図示せず)により埋められている。シール部材は、プレート部材51により押し付けられて弾性変形される。従って、蓋側ケーブル挿通孔46におけるモータケーブル49およびケーブル50の周りはシール部材により隙間無く埋められている。
【0028】
次に、第2蓋部材42について説明する。第2蓋部材42は、略方形の鉄板であり、第1蓋部材41の蓋開口部45を覆うように第1蓋部材41に接合される。第1蓋部材41の外周縁付近には、ボルト35又はボルト48の軸部が挿通されるボルト通孔52が形成されている。ボルト通孔52は、第1蓋部材41の蓋開口部45を囲繞するように配設されたボルト通孔44およびボルト孔47の位置に対応して形成されている。
【0029】
第2蓋部材42の前面(外側面)には、左右一対の取手53が設けられている。取手53は第2蓋部材42の着脱作業のときに、第2蓋部材42を持ち運びやすくする。また、第2蓋部材42の前面には、防爆構造とする必要のない端子箱(図示せず)を受承する受具54が取り付けられている。端子箱には制御ケーブル39が接続される。
【0030】
ところで、第2蓋部材42は、保守点検時に着脱する蓋であり、ケーブルを通す挿通孔が形成されていないので、第1蓋部材41の板厚よりも薄い板厚(例えば、15mm)に設定されている。第2蓋部材42の板厚は、少なくとも、防爆試験に合格することができる程度の板厚であればよい。従って、第2蓋部材42の重量は、第1蓋部材41の約6割の重量に抑えられている。
【0031】
次に、本実施形態のコントローラ23の組付作業について説明する。
コントローラ23を車体11に組み付けする前に、駆動回路25および端子台26等の電子機器をボックス本体27に組み付ける。次に、電源ケーブル38および制御ケーブル39の一方の端子をボックス本体27内の電子機器に接続する。さらに、電源ケーブル38および制御ケーブル39を本体側ケーブル挿通孔37に挿通し、他方の端子をボックス本体27の外部に引き出す。
【0032】
電源ケーブル38および制御ケーブル39を引き出した後、プレート部材40をボックス本体27の側壁部32に固定することにより、弾性変形されたシール部材(図示せず)が本体側ケーブル挿通孔37における隙間を埋め、軸貫通部としての防爆構造を形成する。そして、電子機器、電源ケーブル38および制御ケーブル39が組み付けられたボックス本体27を車体11に固定する。
【0033】
次に、第1蓋部材41をボックス本体27に固定する。第1蓋部材41をボックス本体27に固定するときに第1蓋部材41を支持板36に一旦仮置きする。第1蓋部材41の支持板36への仮置きにより、ボルト締結による第1蓋部材41の固定作業が容易となる。第1蓋部材41の固定後に、モータケーブル49およびケーブル50を蓋側ケーブル挿通孔46に挿通し、モータケーブル49の端子を端子台26に接続する。ケーブル50の端子は駆動回路25に接続する。
【0034】
第1蓋部材41に蓋開口部45が設けられているので、第1蓋部材41をボックス本体27に固定しても、モータケーブル49の端子台26への接続と、ケーブル50の駆動回路25への接続が可能である。また、第1蓋部材41の前方は、第1蓋部材41の側方や下方と異なり、十分なスペースが確保されており、蓋側ケーブル挿通孔46へのモータケーブル49およびケーブル50の挿通作業は比較的容易である。モータケーブル49およびケーブル50の接続後、プレート部材51を第1蓋部材41に固定することにより、弾性変形されたシール部材(図示せず)が蓋側ケーブル挿通孔46の隙間を埋め、軸貫通部としての防爆構造を形成する。
【0035】
次に、第2蓋部材42を第1蓋部材41に固定する。第2蓋部材42を第1蓋部材41に固定するときに第2蓋部材42を支持板36に仮置きする。第2蓋部材42の支持板36への仮置きにより、ボルト締結による第2蓋部材42の固定作業が容易となる。なお、第1蓋部材41の蓋開口部45の上側および下側のボルト通孔44に挿通される固定用のボルト35は、第1蓋部材41および第2蓋部材42の固定を兼用するボルトである。兼用以外のボルト35は、第1蓋部材41とボックス本体27を固定する。ボルト48は第2蓋部材42を第1蓋部材41に固定する。
【0036】
次に、第2蓋部材42の前面に端子箱(図示せず)を固定し、制御ケーブル39の端子を端子箱に接続する。また、電源ケーブル38の端子をバッテリ17の電極に接続する。第2蓋部材42が第1蓋部材41に固定され、端子箱の取り付けおよびケーブル類の接続が完了すると、コントローラ23の組付作業の完了となる。
【0037】
次に、コントローラ23の保守点検について説明する。例えば、定期的にコントローラ23を点検する場合、第2蓋部材42を取り外し、第1蓋部材41はボックス本体27から取り外さないようにする。第2蓋部材42は、第1蓋部材41と異なり作業者が持ち運びできる重量であり、作業者の負担は軽減される。また、作業者は、第1蓋部材41に設けられた蓋開口部45を通じて電子機器の保守点検を行うことが可能である。
【0038】
保守点検作業としては、例えば、電子機器の異常の有無を確認するほか、電子機器を固定するボルト類の緩みの有無の確認である。電子機器を固定するボルトに緩みが認められる場合には、ボルトの緩みを無くすように締め付ける。電子機器の交換が必要な場合は、第1蓋部材41を取り外す必要が生じるが、電子機器の交換が不要な程度の保守点検作業は、蓋開口部45を介して可能である。
【0039】
本実施形態に係るコントローラボックス24は以下の作用効果を奏する。
(1)第1蓋部材41に蓋側ケーブル挿通孔46を設けると、防爆構造規格を満たすためには、ボックス本体27の本体開口部28を覆う第1蓋部材41の板厚が増大する。第1蓋部材41に蓋開口部45が設けられ、第2蓋部材42が蓋開口部45を覆うため、コントローラ23が大型化しても第2蓋部材42の軽量化を図ることができる。その結果、コントローラ23のメンテナンスの際には、第2蓋部材42を人手により着脱することができる。また、第1蓋部材41にケーブルを挿通することから、コントローラ23が大型化によってボックス本体27の側部や下部からケーブル類を通すスペースが不足しても、ケーブル類の組付作業は容易である。
【0040】
(2)第2蓋部材42の板厚を第1蓋部材41の板厚よりも薄くすることにより、第2蓋部材42の軽量化を確実に図ることができる。作業者は、第2蓋部材42の軽量化により、クレーン等の機器を用いずに第2蓋部材42を持ち運びできる。
【0041】
(3)第1蓋部材41の前方は組付作業および保守点検作業のためのスペースが確保されている。第1蓋部材41の蓋側ケーブル挿通孔46にモータケーブル49を挿通するため、コントローラ23の大型化によって、ボックス本体27の側部や下部からモータケーブル49を通すスペースが不足しても、モータケーブル49の組付作業が容易となる。
【0042】
(4)ボックス本体27は、第1蓋部材41および第2蓋部材42を支持する支持板36を有する。このため、ボックス本体27が有する支持板36に第1蓋部材41および第2蓋部材42を支持させて仮置きすることができる。従って、第1蓋部材41および第2蓋部材42の着脱の際に、作業者が第1蓋部材41および第2蓋部材42を持って支える必要がない。従って、第1蓋部材41のボックス本体27への位置決め、第2蓋部材42の第1蓋部材41への位置決めが行い易くなり、第1蓋部材41および第2蓋部材42の着脱作業がより容易となる。
【0043】
(5)第2蓋部材42の前面には、一対の取手53が設けられているので、第2蓋部材42は持ち運び易くなっている。また、第2蓋部材42の前面に防爆構造が要求されない端子箱を設けることにより、スペースの有効活用を図ることができる。
【0044】
(6)第1蓋部材41に蓋側ケーブル挿通孔46を設けたことにより、第1蓋部材41の板厚は、ボックス本体27と同じ板厚となり、板厚は従来の蓋と比べて増大している。しかしながら、第1蓋部材41の前面は十分なスペースが確保されており、また、蓋開口部45の形成と相俟って、蓋側ケーブル挿通孔46へのモータケーブル49およびケーブル50の挿通作業や端子台26へのモータケーブル49の接続作業は従来よりも容易である。
【0045】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、例えば、次のように変更してもよい。
【0046】
○ 上記の実施形態では、蓋開口部の右側に複数の蓋側ケーブル挿通孔が設けられたがこの限りではない。複数の蓋側ケーブル挿通孔の位置は、蓋開口部の左右又は上下に分かれるように形成してもよい。
○ 上記の実施形態では、第2蓋部材は第1蓋部材の蓋開口部の形状に合わせて矩形としたが、この限りではない。第1蓋部材の蓋開口部は、保守点検作業に適する形状や大きさであればよく、第2蓋部材は第1蓋部材の蓋開口部を覆うことができる形状や大きさであればよい。
○ 上記の実施形態では、ボックス本体に第1蓋部材および第2蓋部材の仮置きための支持部を設けたが、この限りではない。例えば、第1蓋部材の仮置きのための支持部(第1支持部)をボックス本体に設け、第2蓋部材の仮置きのための別の支持部(第2支持部)を設けてもよい。また、コントローラボックスは、第1蓋部材と第2蓋部材を支持する第1支持部と、第2蓋部材のみを支持する第2支持部の両方を備えるようにしてもよい。