(57)【要約】【課題】電池セルを効率よく冷却することができる産業車両を提供すること。【解決手段】フォークリフトに搭載される電池パック３０は、フォークに搭載される積荷とつりあいをとるためのカウンタウェイト３２と、電池モジュール５０を備えている。電池モジュール５０は、カウンタウェイト３２に接合されている。電池モジュール５０のカウンタウェイト３２と接合されていない部分と間隔を空けて対向する位置には、蓋部材４３が設けられている。蓋部材４３には、電池モジュール５０に向けて突出して、角型電池５２の移動を規制する押圧部４３ａが形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池セルを含む電池モジュールが車体に搭載された産業車両であって、
前記電池モジュールが接合される熱交換部材と、
前記車体に設けられ、前記電池モジュールの前記熱交換部材と接合されていない部分に向けて突出する規制部材と、を有し、
前記規制部材は、前記電池セルの前記規制部材と対向する方向への移動を規制することを特徴とする産業車両。
【請求項２】
複数の電池セルを含む電池モジュールが車体に搭載された産業車両であって、
前記電池モジュールが接合される熱交換部材と、
前記電池モジュールの前記熱交換部材と接合されていない部分と間隔を空けて対向して配置される取付部材と、
前記取付部材に設けられ、前記電池モジュールの前記熱交換部材と接合されていない部分に向けて突出する規制部材と、を有し、
前記規制部材は、前記電池セルの前記規制部材と対向する方向への移動を規制することを特徴とする産業車両。
【請求項３】
前記熱交換部材は、鉛直方向に延びる立設部を有し、
前記電池モジュールは、前記立設部に接合されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の産業車両。
【請求項４】
前記電池モジュールは、前記複数の電池セルの並設方向両端に配置される第１の固定部材と第２の固定部材とを有し、
前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材が、前記熱交換部材と接合されることで前記電池モジュールが前記熱交換部材に接合されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の産業車両。
【請求項５】
前記熱交換部材は、カウンタウェイトであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の産業車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パックが車体に搭載された産業車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の産業車両としては、例えば、特許文献１に記載のカウンタバランス型フォークリフトが知られている。
特許文献１に記載のカウンタバランス型フォークリフト（以下、フォークリフトという）の車体後部には、カウンタウェイトが設けられている。カウンタウェイトには、電装品の収容室が開口した状態で形成されている。電装品の一面には、ヒートシンクが装着されている。ヒートシンクは、ブラケットを利用して収容室の内面に取り付けられている。ヒートシンクの少なくとも４隅それぞれには、ボルトが設けられており、このボルトをブラケットに締結することでヒートシンクは、収容室の内面と密着した状態で固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１１８９２号公報
【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では、フォークリフトの走行時など、車体が振動すると、電装品も振動してしまい、ヒートシンクに対し電装品が接離してしまう。すると、電装品から発生した熱がカウンタウェイトに伝わりにくく、電装品を効率よく冷却できないおそれがある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池セルを効率よく冷却することができる産業車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する産業車両は、複数の電池セルを含む電池モジュールが車体に搭載された産業車両であって、前記電池モジュールが接合される熱交換部材と、前記車体に設けられ、前記電池モジュールの前記熱交換部材と接合されていない部分に向けて突出する規制部材と、を有し、前記規制部材は、前記電池セルの前記規制部材と対向する方向への移動を規制することを要旨とする。
【０００７】
これによれば、車体が振動したときなど、電池モジュールが、電池セルの規制部材と対向する方向に向けて移動することが規制部材によって規制される。この結果、電池モジュールは熱交換部材に接合された状態が維持され、電池セルから発生した熱は、熱交換部材に効率よく吸熱され、電池セルを効率よく冷却することができる。
【０００８】
また、上記課題を解決する産業車両は、複数の電池セルを含む電池モジュールが車体に搭載された産業車両であって、前記電池モジュールが接合される熱交換部材と、前記電池モジュールの前記熱交換部材と接合されていない部分と間隔を空けて対向して配置される取付部材と、前記取付部材に設けられ、前記電池モジュールの前記熱交換部材と接合されていない部分に向けて突出する規制部材と、を有し、前記規制部材は、前記電池セルの前記規制部材と対向する方向への移動を規制することを要旨とする。
【０００９】
これによれば、請求項１と同様に、電池モジュールが、電池セルの規制部材と対向する方向に向けて移動することが規制部材によって規制される。
また、前記熱交換部材は、鉛直方向に延びる立設部を有し、前記電池モジュールは、前記立設部に接合されていてもよい。
【００１０】
これによれば、鉛直方向に立設された立設部に電池モジュールを接合することができ、規制部材によって立設部から電池モジュールが移動することを規制することができる。
また、前記電池モジュールは、前記複数の電池セルの並設方向両端に配置される第１の固定部材と第２の固定部材とを有し、前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材が、前記熱交換部材と接合されることで前記電池モジュールが前記熱交換部材に接合されてもよい。
【００１１】
これによれば、電池モジュールを第１の固定部材及び第２の固定部材によって適切に熱交換部材に固定することができる。
また、前記熱交換部材は、カウンタウェイトであってもよい。
【００１２】
これによれば、産業車両に備わっているカウンタウェイトを熱交換部材として利用できるため、熱交換部材を別途設ける必要がない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電池セルを効率よく冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態のフォークリフトを示す概略側面図。
【図２】実施形態の電池パックを示す斜視図。
【図３】実施形態の電池パックを示す図２の３−３線断面図。
【図４】実施形態の蓋部材を示す斜視図。
【図５】実施形態の電池モジュールを示す斜視図。
【図６】実施形態の電池ホルダを示す斜視図。
【図７】別例の電池パックを示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の電池パックをフォークリフトに搭載される電池パックに具体化した一実施形態について、図１〜図６に従って説明する。以下の説明において「前」「後」「左」「右」「上」「下」は、フォークリフトの運転者がフォークリフトの前方を向いた状態を基準とした場合の「前」「後」「左」「右」「上」「下」を示すものとする。
【００１６】
図１に示すように、フォークリフト１０の車体１１の前下部には駆動輪１２が設けられているとともに、車体１１の後下部には操舵輪１３が設けられている。また、車体１１の前部には、荷役装置が設けられている。荷役装置を構成するマスト１４は、車体１１の前部に立設されているとともに、当該マスト１４にはリフトブラケット１５を介して左右一対のフォーク１６が設けられている。そして、フォーク１６は、マスト１４に連結されたリフトシリンダ１７の駆動により、リフトブラケット１５とともに昇降される。また、フォーク１６は、マスト１４に連結されたティルトシリンダ１８の駆動により、マスト１４とともに傾動される。フォーク１６には、積荷１９が搭載される。車体１１には、駆動輪１２の駆動源となる走行用モータＭ１と、フォーク１６の駆動源となる荷役用モータＭ２が搭載されている。
【００１７】
また、車体１１の中央には、運転室２０が設けられている。運転室２０には、作業者（運転者）が着座可能な運転シート２１が設けられている。運転シート２１の前方にはハンドル２２が設けられている。運転室２０の下部には、電池パック３０が搭載されている。以下、電池パック３０について詳細に説明を行う。
【００１８】
図２に示すように、電池パック３０は、ケース３１を備えている。ケース３１は、フォーク１６に搭載される積荷１９とつりあいをとるためのカウンタウェイト３２を備えている。カウンタウェイト３２は、平面視矩形状をなすウェイト部３４と、ウェイト部３４の短手方向一端からウェイト部３４の厚み方向に立設されるとともに、ウェイト部３４の長手方向一端から他端に亘って延びる板状のウェイト本体３３とからなる。換言すれば、ウェイト部３４は、ウェイト本体３３の基端からウェイト本体３３の厚み方向に立設されている。ウェイト本体３３は、鉛直方向に延びており、立設部に相当する。ウェイト本体３３の先端（ウェイト本体３３の基端とは反対側の端部）には、ウェイト本体３３を該ウェイト本体３３の厚み方向に切り欠いた切欠部３５が形成されている。本実施形態において、カウンタウェイト３２は、例えば、鉄などの金属材料から形成されている。
【００１９】
ウェイト部３４の短手方向他端には、ウェイト本体３３から離間して設けられる逆Ｕ字状のフレーム３６がウェイト部３４から立設されている。フレーム３６は、ウェイト部３４の上面における短手方向他端縁部の２つの角部から立設された第１の柱部３８及び第２の柱部３９と、第１の柱部３８及び第２の柱部３９の上端部（ウェイト部３４と接合される端部と反対側の端部）を繋ぐ基部３７と、からなる。つまり、電池パック３０は、ウェイト部３４の短手方向他端側に、ウェイト部３４とフレーム３６によって囲まれた正面開口部３０ａを有する。なお、電池パック３０において、この正面開口部３０ａは、矩形板状をなす取付部材としての蓋部材４３によって閉塞されている。蓋部材４３は、ウェイト本体３３と間隔を空けて対向して配置されている。
【００２０】
各柱部３８，３９の立設方向への長さ（各柱部３８，３９の長手方向の長さ）は、ウェイト部３４の上面から、ウェイト本体３３の先端面までの最短の長さと同一となっており、フレーム３６の上面とウェイト本体３３の上面には、天板４４が支持されている。この天板４４によって、ウェイト本体３３とフレーム３６との間の開口部（図示せず）が閉塞されている。更に、電池パック３０は、ウェイト本体３３の長手方向一端側に、ウェイト本体３３と、ウェイト部３４と、第１の柱部３８と、天板４４によって囲まれた一端側開口部３０ｂを有する。また、電池パック３０は、ウェイト本体３３の長手方向他端側に、ウェイト本体３３と、ウェイト部３４と、第２の柱部３９と、天板４４によって囲まれた他端側開口部３０ｃを有する。なお、一端側開口部３０ｂは、閉塞部材４１によって閉塞され、他端側開口部３０ｃは、閉塞部材４２によって閉塞されている。そして、カウンタウェイト３２、フレーム３６、天板４４、閉塞部材４１，４２及び蓋部材４３でケース３１が形成されている。蓋部材４３は、例えば、カウンタウェイト３２と同一の材料（鉄などの金属材料）から形成されている。
【００２１】
図２及び図３に示すように、蓋部材４３の長手方向両端部には、それぞれ、ボルトＢ１が３個ずつ短手方向に間隔を空けて並んで挿通されている。このボルトＢ１が、閉塞部材４１，４２の短手方向一端面に螺入されることで蓋部材４３が固定されている。天板４４の短手方向一端面、ウェイト部３４の短手方向他端面、閉塞部材４１，４２の短手方向一端面と、フレーム３６の厚み方向一端面の各々と、各々の端面と対向する蓋部材４３の内面（蓋部材４３の厚み方向一端面）との間には、四角環状のシール材Ｓが設けられている。シール材Ｓは、例えばゴム製のパッキンなどである。シール材Ｓは、ボルトＢ１の閉塞部材４１，４２への螺入量を調整することで、その潰し量が調整される。
【００２２】
図４に示すように、蓋部材４３の内面（天板４４、ウェイト部３４、閉塞部材４１，４２及びフレーム３６と接合される面）には、蓋部材４３の厚み方向に突出する規制部材としての矩形状の押圧部４３ａが複数突設されている。押圧部４３ａは、蓋部材４３の長手方向に２つ設けられるとともに、短手方向に３つ並んで設けられている。押圧部４３ａの蓋部材４３からの突出量は、全て同じになっている。押圧部４３ａは、蓋部材４３と一体形成されているが、蓋部材４３と別体であってもよい。
【００２３】
図２及び図３に示すように、ウェイト本体３３の厚み方向一端面（内面）は電池モジュール５０が設置される設置面３３ａとされている。設置面３３ａには、電池モジュール５０が複数設けられている。電池モジュール５０は、ウェイト本体３３の長手方向に間隔を空けて２個並んで設けられるとともに、ウェイト本体３３の短手方向に間隔を空けて３個並んで設けられている。
【００２４】
図５及び図６に示すように、電池モジュール５０は、電池セルとしての複数の角型電池５２が、電池ホルダ５１に保持された状態で並べられるとともに、隣り合う角型電池５２の間に伝熱プレート５３が介装されている。電池モジュール５０において、角型電池５２の並設方向一端にはエンドプレート５４が設けられている。
【００２５】
電池ホルダ５１は、四角箱状のホルダ本体Ｈと、ホルダ本体Ｈの外面の四隅に設けられたブロック状のボルト通し部５９とから構成されている。ホルダ本体Ｈは、矩形平板状をなす第１の被覆部５８と、第１の被覆部５８の長手方向両端部から第１の被覆部５８の厚み方向に延びる矩形平板状の第２の被覆部５６，５７と、第１の被覆部５８の短手方向両端部から第１の被覆部５８の厚み方向に延びる矩形平板状の第３の被覆部５５とからなる。ホルダ本体Ｈ（第１の被覆部５８、第２の被覆部５６，５７及び第３の被覆部５５）に囲まれる領域には、角型電池５２が収容される収容部５１ａが形成されている。ボルト通し部５９は、それぞれ、第３の被覆部５５の長手方向両端部に形成されている。ボルト通し部５９には、ボルトＢ１が挿通される挿通孔５９ａが形成されている。
【００２６】
エンドプレート５４には、矩形平板状をなす本体５４ａの４隅から短手方向に突出するボルト通し部６０が形成されている。ボルト通し部６０には、エンドプレート５４の厚み方向に貫通する図示しない挿通孔が形成されている。
【００２７】
電池ホルダ５１のボルト通し部５９に形成された挿通孔５９ａ及びエンドプレート５４のボルト通し部６０に形成された挿通孔には、ボルトＢ２が挿通されている。そして、全ての電池ホルダ５１とエンドプレート５４を挿通したボルトＢ２にナットＮが螺合されることで、電池モジュール５０が形成されている。
【００２８】
図３及び図５に示すように、エンドプレート５４の外面（エンドプレート５４の伝熱プレート５３と接する面と反対側の面）には第１の固定部材としての第１のブラケット６１が固定されている。角型電池５２の並設方向他端に設けられる電池ホルダ５１の第１の被覆部５８の外面（第１の被覆部５８の電池セルと接する面と反対側の面）には、第２の固定部材としての第２のブラケット６４が固定されている。そして、両ブラケット６１，６４を図示しないボルトでウェイト本体３３に固定することで、電池モジュール５０がウェイト本体３３に固定されている。したがって、設置面３３ａが、電池モジュール５０が接合される部分となる。また、角型電池５２は、角型電池５２の幅方向一端面がウェイト本体３３と対向している。そして、電池モジュール５０において、角型電池５２の幅方向一端面及び第２の被覆部５６の外面が、カウンタウェイト３２のウェイト本体３３（立設部）と対向する部分となる。よって、本実施形態では、カウンタウェイト３２が、電池モジュール５０が接合される熱交換部材に相当する。
【００２９】
それぞれの電池モジュール５０において、角型電池５２の並設方向における中央付近に位置する複数の第２の被覆部５７には、押圧部４３ａが押しつけられている。すなわち、押圧部４３ａは、電池モジュール５０におけるウェイト本体３３に接合されていない部分と間隔を空けて対向する蓋部材４３の内面から、電池モジュール５０における角型電池５２の幅方向他端面に向けて突出するように形成されている。そして、押圧部４３ａは、電池モジュール５０の一部となる第２の被覆部５７と、この第２の被覆部５７に対向する蓋部材４３の面との間に介在している。よって、ウェイト本体３３の設置面３３ａと、蓋部材４３の内面との間には、電池モジュール５０と押圧部４３ａが介在されている。
【００３０】
切欠部３５には、矩形平板状をなす載置板４０が固定されている。載置板４０上には、電池モジュール５０の制御を行う制御機器が収容される収容ケース６２及びリレーや配線などが収容されるジャンクションボックス６３が配設されている。
【００３１】
次に、本実施形態のフォークリフト１０の作用について説明する。
角型電池５２が発熱すると、第２の被覆部５６を介してカウンタウェイト３２に熱が伝導する。また、角型電池５２が発熱すると、第２の被覆部５７及び押圧部４３ａを介して蓋部材４３にも熱が伝導する。
【００３２】
フォークリフト１０の走行時には、車体１１が振動するが、電池モジュール５０は、押圧部４３ａによってカウンタウェイト３２に押しつけられているため、電池モジュール５０の振動は抑制されて、電池モジュール５０がカウンタウェイト３２に接した状態が維持される。
【００３３】
また、電池モジュール５０は、ボルトＢ２及びナットＮによって、複数の角型電池５２が並設された状態でスタック化されている。この状態で、角型電池５２が発熱し、角型電池５２が熱膨張しようとすると、角型電池５２の並設方向からの力を受けて、電池モジュール５０における角型電池５２の並設方向中央付近に位置する角型電池５２が、カウンタウェイト３２から離れる方向（角型電池５２の幅方向）に移動しようとするが、押圧部４３ａによって移動が規制される。すなわち、押圧部４３ａによって、電池モジュール５０が、角型電池５２の押圧部４３ａと対向する方向（角型電池５２と蓋部材４３の間の間隔を狭める方向）へ移動することを規制している。
【００３４】
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）蓋部材４３には、電池モジュール５０に向けて突出する押圧部４３ａが形成されている。車体１１が振動したときや、角型電池５２が熱膨張したときでも、押圧部４３ａによって、角型電池５２がカウンタウェイト３２から離れることが規制され、角型電池５２がカウンタウェイト３２に接合された状態が維持される。このため、角型電池５２の発熱時にカウンタウェイト３２が効率よく吸熱を行い、角型電池５２を効率よく冷却することができる。
【００３５】
（２）角型電池５２は、角型電池５２の幅方向一端面がウェイト本体３３と対向するように配置されている。このため、電池モジュール５０を鉛直方向に立設されたウェイト本体３３に接合することができる。
【００３６】
（３）電池モジュール５０は、第１のブラケット６１及び第２のブラケット６４によってウェイト本体３３に固定されている。このため、電池モジュール５０は、角型電池５２の並設方向両端の第１のブラケット６１及び第２のブラケット６４によって適切に支持される。
【００３７】
（４）熱交換部材としてカウンタウェイト３２を用いている。カウンタウェイト３２は、フォークリフト１０に元から備わっている部材であるため、熱交換部材を別途設ける必要がない。
【００３８】
（５）蓋部材４３は、閉塞部材４１，４２にボルトＢ１を螺入することで取り付けられている。このため、ボルトＢ１の螺入量を調整することで、押圧部４３ａの電池モジュール５０に向けた突出量を調整することができる。
【００３９】
（６）また、蓋部材４３と閉塞部材４１，４２、天板４４及びウェイト部３４の間には、シール材Ｓが介在されている。ボルトＢ１の螺入量を調整することで、このシール材Ｓの潰し量も調整することができる。そして、このシール材Ｓの潰し量から押圧部４３ａの電池モジュール５０に向けて近づく距離を把握することができる。
【００４０】
（７）押圧部４３ａは、第２の被覆部５７を介して角型電池５２の幅方向他面と熱的に結合されている。このため、角型電池５２で発した熱を蓋部材４３にも吸収させることができ、角型電池５２を更に効率よく冷却することができる。また、角型電池５２の幅方向両側から角型電池５２が冷却されることで、角型電池５２の中での温度差が低減される。
【００４１】
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
○  図７に示すように、電池パック３０が搭載される車体１１に規制部材としての押圧部７１を設けてもよい。詳細にいえば、例えば、車体１１には、電池パック３０が搭載されている。電池パック３０には、蓋部材４３が設けられておらず、正面開口部３０ａは閉塞されていない。車体１１における電池モジュール５０の熱交換部材（ウェイト本体３３）と接合されていない部分と間隔を空けて対向する部分には、電池モジュール５０に向けて突出する押圧部７１が形成されている。押圧部７１は、電池パック３０の内部に入り込み、電池モジュール５０をウェイト本体３３に押しつけている。この場合であっても、実施形態と同様の効果を奏する。
【００４２】
○  実施形態において、電池モジュール５０に、閉塞部材４１，４２及び天板４４を設けず、蓋部材４３のみを設けてもよい。この場合、蓋部材４３は、カウンタウェイト３２に直接固定される。
【００４３】
○  実施形態において、押圧部４３ａと電池モジュール５０の間に若干の隙間が形成されていてもよい。
○  実施形態において、押圧部４３ａとして熱伝導性を有する樹脂シートなどを用いてもよい。
【００４４】
○  実施形態では、それぞれの電池モジュール５０において、角型電池５２の並設方向における中央付近に位置する第２の被覆部５７に、押圧部４３ａが押しつけられているが、押圧部４３ａは、電池モジュール５０における全ての角型電池５２がカウンタウェイト３２から離れることを規制するように設けられていてもよい。例えば、電池モジュール５０における全ての第２の被覆部５７に、押圧部４３ａが押しつけられていてもよい。
【００４５】
○  実施形態では、規制部材として、蓋部材４３に一体の押圧部４３ａとしたが、規制部材として蓋部材４３とは別体のコイルバネなどを用いてもよい。
○  実施形態において、熱交換部材としてカウンタウェイト３２以外を用いてもよい。例えば、筐体に電池モジュール５０を固定して電池パック３０を構成する場合には、筐体が熱交換部材となる。
【００４６】
○  実施形態において、電池モジュール５０が接合されたカウンタウェイト３２を筐体に収容し、筐体の内面に電池モジュール５０に向けて突出する規制部材を形成してもよい。この場合、筐体が取付部材となる。
【００４７】
○  実施形態において、ウェイト部３４の形状は、どのような形状であってもよい。
○  実施形態において、電池セルとして、円筒型電池や、ラミネート型の電池を採用してもよい。
【００４８】
○  実施形態において、ボルト以外のネジ部材を用いてよい。
○  本発明の産業車両を、フォークリフト１０以外の産業車両に具体化してもよい。例えば、パワーショベルなどに具体化してもよい。
【００４９】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）複数の電池セルを含む電池モジュールが車体に搭載された産業車両であって、前記電池モジュールが接合される熱交換部材と、前記車体における前記電池モジュールの前記熱交換部材と接合されていない部分と間隔を空けて対向する部分から、前記電池モジュールに向けて突出して、前記電池セルの前記間隔を狭める方向への移動を規制する規制部材と、を有することを特徴とする産業車両。
【符号の説明】
【００５０】
１０…産業車両としてのフォークリフト、１１…車体、３０…電池パック、３２…カウンタウェイト、３３…ウェイト本体、３４…ウェイト部、４３…取付部材としての蓋部材、５０…電池モジュール、５２…電池セルとしての角型電池、６１…第１の固定部材としての第１のブラケット、６４…第２の固定部材としての第２のブラケット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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