(57)【要約】【課題】ワイヤ及びフレームの摩耗を抑制できる電池パック設置構造を提供する。【解決手段】電池パック設置構造１は、充電ケーブルが接続される充電コネクタ１２を有する筐体１１を備えた電池パック１０と、筐体１１の正面側に配置され、充電コネクタ１２を露出させる開口部２１を有するフレーム２０と、を備える。筐体１１には、充電コネクタ１２に着脱自在に取り付けられるコネクタカバー１３と、コネクタカバー１３と筐体１１とを繋ぐワイヤ１４と、が設けられている。ワイヤ１４の長さは、コネクタカバー１３が開口部２１を介してワイヤ１４によって吊り下げられ、かつフレーム２０の外面２０ａ側に係止された状態において、ワイヤ１４が開口部２１に対して非接触となる長さとなっている。【選択図】図２
2018014187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電ケーブルが接続される充電コネクタを有する筐体を備えた電池パックと、
前記筐体の正面側に配置され、前記充電コネクタを露出させる開口部を有するフレームと、を備えた電池パック設置構造であって、
前記筐体には、
前記充電コネクタに着脱自在に取り付けられるコネクタカバーと、
前記コネクタカバーと前記筐体とを繋ぐワイヤと、が設けられ、
前記ワイヤの長さは、前記コネクタカバーが前記開口部を介して前記ワイヤによって吊り下げられ、かつ前記フレームの外面側に係止された状態において、前記ワイヤが前記開口部に対して非接触となる長さとなっている、電池パック設置構造。
【請求項２】
前記開口部の縁部には、切欠が設けられており、
前記ワイヤの長さは、前記コネクタカバーの係止時において、前記ワイヤが前記切欠に対して非接触となる長さとなっている、請求項１に記載の電池パック設置構造。
【請求項３】
前記ワイヤの長さＬは、下記式（１）を満たす、請求項１又は２に記載の電池パック設置構造。
【数１】
2018014187.tif 000009
上記式（１）において、
前記ワイヤと前記筐体との連結点をＣ１、前記ワイヤと前記コネクタカバーとの連結点をＣ２とした場合に、
Ｗ：前記筐体の正面側から見たときの前記連結点Ｃ１と前記連結点Ｃ２との間の水平方向の距離
Ｈ：前記連結点Ｃ１と、前記ワイヤの位置での前記開口部の下縁との間の鉛直方向の距離
Ｌｇ：前記連結点Ｃ２と前記コネクタカバーの重心ｇとの間の距離
Ｄ：前記筐体の側面側から見たときの前記連結点Ｃ１と前記フレームの外面との間の水平方向の距離
Ｄｇ：前記筐体の側面側から見たときの前記コネクタカバーの重心ｇと前記フレームの外面との間の水平方向の距離
Ｄｇｍｉｎ：前記ワイヤが前記開口部の前記下縁に接した状態で前記コネクタカバーを前記ワイヤの軸周りに回転させた場合の前記距離Ｄｇの最小値。
【請求項４】
前記ワイヤの長さＬは、下記式（２）を満たす、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池パック設置構造。
【数２】
2018014187.tif 000010
上記式（２）において、
前記ワイヤと前記筐体との連結点をＣ１、前記ワイヤと前記コネクタカバーとの連結点をＣ２とした場合に、
Ｗ：前記筐体の正面側から見たときの前記連結点Ｃ１と前記連結点Ｃ２との間の水平方向の距離
Ｈ：前記連結点Ｃ１と、前記ワイヤの位置での前記開口部の下縁との間の鉛直方向の距離
Ｌｇ：前記連結点Ｃ２と前記コネクタカバーの重心ｇとの間の距離
Ｄ：前記筐体の側面側から見たときの前記連結点Ｃ１と前記フレームの外面との間の水平方向の距離
Ｄｇ：前記筐体の側面側から見たときの前記コネクタカバーの重心ｇと前記フレームの外面との間の水平方向の距離
Ｄｇｍａｘ：前記コネクタカバーの前記フレームに対する接触点及び前記コネクタカバーの重心ｇを通る直線と、前記ワイヤの軸とが直交した状態で前記コネクタカバーを前記ワイヤの軸周りに回転させた場合の前記距離Ｄｇの最大値。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パック設置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、バッテリ（電池パック）を動力源とするフォークリフトが記載されている。特許文献１に記載のフォークリフトでは、運転室の下方にバッテリが収納されており、バッテリの充電時には、外部電源から延びる充電ケーブルがフォークリフト側の充電コネクタに接続される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−７３０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フォークリフト等における電池パックの設置構造としては、充電コネクタを有する筐体を備えた電池パックと、筐体の正面側に配置され、充電コネクタを露出させる開口部を有するフレームと、を備えた構造が採用される場合がある。この構造によれば、フレームによって電池パックの収納を行いつつ、開口部を介して充電ケーブルの接続作業を実施できる。
【０００５】
また、非充電時の充電コネクタの保護のため、充電コネクタにコネクタカバーが取り付けられる場合がある。このコネクタカバーは、充電コネクタに対して着脱自在となっており、紛失防止等のためにワイヤによって筐体に繋がれることがある。このような構造では、充電ケーブルの接続作業時等にコネクタカバー及びワイヤが作業を妨げないようにコネクタカバーを吊り下げておくためのフックをフレームに設ける構成を採用し得る。しかしながら、コネクタカバーの吊り下げを行う場合、充電を繰り返し実行する度にワイヤ及びフレームが摩耗してしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、ワイヤ及びフレームの摩耗を抑制できる電池パック設置構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る電池パック設置構造は、充電ケーブルが接続される充電コネクタを有する筐体を備えた電池パックと、筐体の正面側に配置され、充電コネクタを露出させる開口部を有するフレームと、を備えた電池パック設置構造であって、筐体には、充電コネクタに着脱自在に取り付けられるコネクタカバーと、コネクタカバーと筐体とを繋ぐワイヤと、が設けられ、ワイヤの長さは、コネクタカバーが開口部を介してワイヤによって吊り下げられ、かつフレームの外面側に係止された状態において、ワイヤが開口部に対して非接触となる長さとなっている。
【０００８】
この電池パック設置構造では、ワイヤの長さが、コネクタカバーが開口部を介してワイヤによって吊り下げられ、かつフレームの外面側に係止された状態において、ワイヤが開口部に対して非接触となる長さとなっている。これにより、コネクタカバーの係止時にワイヤが開口部に接触しないため、ワイヤと開口部との間の擦れが抑制され、ワイヤ及びフレームの摩耗を抑制できる。
【０００９】
また、開口部の縁部には、切欠が設けられており、ワイヤの長さは、コネクタカバーの係止時において、ワイヤが切欠に対して非接触となる長さとなっていてもよい。この場合、開口部の縁部に切欠が設けられており、コネクタカバーの係止時にワイヤを切欠に通しておくことができるため、充電ケーブルの接続作業時等にコネクタカバー及びワイヤが作業を妨げることを効果的に抑制できる。更に、コネクタカバーの係止時にワイヤが切欠に接触しないため、ワイヤと切欠との間の擦れが抑制され、ワイヤ及びフレームの摩耗を好適に抑制できる。
【００１０】
また、ワイヤの長さＬは、下記式（１）を満たしてもよい。
【数１】
2018014187.tif 000003
上記式（１）において、ワイヤと筐体との連結点をＣ１、ワイヤとコネクタカバーとの連結点をＣ２とした場合に、Ｗ：筐体の正面側から見たときの連結点Ｃ１と連結点Ｃ２との間の水平方向の距離、Ｈ：連結点Ｃ１と、ワイヤの位置での開口部の下縁との間の鉛直方向の距離、Ｌｇ：連結点Ｃ２とコネクタカバーの重心ｇとの間の距離、Ｄ：筐体の側面側から見たときの連結点Ｃ１とフレームの外面との間の水平方向の距離、Ｄｇ：筐体の側面側から見たときのコネクタカバーの重心ｇとフレームの外面との間の水平方向の距離、Ｄｇｍｉｎ：ワイヤが開口部の下縁に接した状態でコネクタカバーをワイヤの軸周りに回転させた場合の距離Ｄｇの最小値。この場合、コネクタカバーの係止時に、ワイヤを開口部に対して非接触とすることができる。
【００１１】
また、ワイヤの長さＬは、下記式（２）を満たしてもよい。
【数２】
2018014187.tif 000004
上記式（２）において、ワイヤと筐体との連結点をＣ１、ワイヤとコネクタカバーとの連結点をＣ２とした場合に、Ｗ：筐体の正面側から見たときの連結点Ｃ１と連結点Ｃ２との間の水平方向の距離、Ｈ：連結点Ｃ１と、ワイヤの位置での開口部の下縁との間の鉛直方向の距離、Ｌｇ：連結点Ｃ２とコネクタカバーの重心ｇとの間の距離、Ｄ：筐体の側面側から見たときの連結点Ｃ１とフレームの外面との間の水平方向の距離、Ｄｇ：筐体の側面側から見たときのコネクタカバーの重心ｇとフレームの外面との間の水平方向の距離、Ｄｇｍａｘ：コネクタカバーのフレームに対する接触点及びコネクタカバーの重心ｇを通る直線と、ワイヤの軸とが直交した状態でコネクタカバーをワイヤの軸周りに回転させた場合の距離Ｄｇの最大値。この場合、コネクタカバーをフレームの外面側に係止させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ワイヤ及びフレームの摩耗を抑制できる電池パック設置構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る電池パック設置構造の斜視図である。
【図２】コネクタカバーの係止時における概略正面図である。
【図３】ワイヤの長さの設定方法を説明するための概略側面図である。
【図４】ワイヤの長さの設定方法を説明するための概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
図１に示される電池パック設置構造１は、例えば、フォークリフト等の車両において、運転室下方の空間に配置されている。電池パック設置構造１は、電池パック１０と、フレーム２０と、を備えている。電池パック１０は、例えば車両の動力源として用いられる。
【００１６】
電池パック１０は、筐体１１内に複数の電池モジュールが収容されて構成されている。筐体１１は、例えば、鉄等の金属により略直方体状に形成されている。電池パック設置構造１がフォークリフトに搭載される場合、筐体１１は、フォークによって支持される積荷の重量と釣り合いをとるためのカウンタウエイトとしても機能する。電池モジュールは、例えば、リチウムイオン二次電池等の電池セルを複数含んで構成されている。
【００１７】
筐体１１の正面側の側面１１ａには、外部電源から延びる充電ケーブル（不図示）が接続される充電コネクタ１２が設けられている。また、筐体１１には、充電コネクタ１２に着脱自在に取り付けられるコネクタカバー１３と、コネクタカバー１３と筐体１１とを繋ぐワイヤ１４と、が更に設けられている。
【００１８】
コネクタカバー１３は、カバー部１５と、ハンドル部１６と、を有している。カバー部１５は、充電コネクタ１２の外形状に対応した形状に形成されている。ハンドル部１６は、ハンドル部１６を片手で把持して回転させ易い形状に形成されている。本実施形態では、ハンドル部１６は、軸部から複数（この例では、３つ）の把持部が放射状に突出した形状をなしている。
【００１９】
走行時等の非充電時には、カバー部１５によって充電コネクタ１２が覆われた状態となるように、コネクタカバー１３が充電コネクタ１２に取り付けられる。コネクタカバー１３は、充電コネクタ１２に対して着脱自在となっており、充電時には充電コネクタ１２から取り外される。ワイヤ１４は、例えば金属により形成され、筐体１１の側面１１ａとハンドル部１６の軸部とを連結している。なお、コネクタカバー１３は、非充電時に充電コネクタ１２の端子同士を短絡させておくジャンパコネクタとしての機能を有していてもよい。
【００２０】
フレーム２０は、例えば、電池パック１０が収容される機台フレームにおいて、鉛直方向に沿う一面を構成する壁体である。フレーム２０は、例えば、金属により矩形板状に形成され、筐体１１の正面側に配置されている。
【００２１】
フレーム２０には、充電コネクタ１２を露出させる開口部２１が形成されている。開口部２１は、例えば断面矩形状をなしている。開口部２１の一方の側縁部２１ａには、断面矩形状の切欠２２が設けられている。切欠２２は、開口部２１の一部を構成している。切欠２２は、側縁部２１ａにおいて鉛直方向の中間部よりも下側に設けられている。切欠２２の下縁２２ａは、開口部２１の下縁よりも上側に位置している。切欠２２の下縁２２ａにおいて側縁部２１ａとの境界部分には、上方に突出する突出部２３が設けられている。この突出部２３は、切欠２２の下縁２２ａと共にフック２４を構成している。
【００２２】
図２に示されるように、電池パック設置構造１では、開口部２１を介してワイヤ１４によって吊り下げることで、コネクタカバー１３をフレーム２０の外面２０ａ側に係止させることが可能となっている。例えば、コネクタカバー１３を係止する際には、充電コネクタ１２から取り外されたコネクタカバー１３を開口部２１からフレーム２０の外面２０ａ側に引き出し、開口部２１を通したワイヤ１４によってコネクタカバー１３を吊り下げる。そして、コネクタカバー１３のカバー部１５又はハンドル部１６をフレーム２０の外面２０ａに当接させることで、コネクタカバー１３がフレーム２０の外面２０ａ側に係止して静止する。
【００２３】
この例では、コネクタカバー１３の係止時には、ワイヤ１４は、開口部２１の切欠２２を通っており、鉛直方向に対して傾斜した状態で直線状に延在している。また、コネクタカバー１３は、フレーム２０の外面２０ａ側において、切欠２２よりも下側で係止されている。
【００２４】
ここで、電池パック設置構造１では、ワイヤ１４の長さＬは、コネクタカバー１３の係止時において、ワイヤ１４が開口部２１に対して非接触となる長さとなっている。以下では、図２、図３及び図４を参照しつつ、そのような寸法関係を実現するためのワイヤ１４の長さＬの設定方法について説明する。ワイヤ１４の長さＬとは、ワイヤ１４と筐体１１との連結点をＣ１、ワイヤ１４とコネクタカバー１３との連結点をＣ２とした場合に、連結点Ｃ１と連結点Ｃ２との間の長さを意味する。
【００２５】
なお、後述のとおり、コネクタカバー１３の形状は任意の形状であってよいため、図２〜４では、コネクタカバー１３の形状を適宜概略化して示している。図３，４では、フレーム２０をワイヤ１４の位置における端面で示している。また、図３，４では、筐体１１の側面１１ａよりも内側の位置でワイヤ１４が筐体１１に連結された状態が示されている。例えば、側面１１ａに凹部が設けられ、当該凹部の底面に充電コネクタ１２が配置された場合に、このような構成となる。
【００２６】
まず、図２，３を参照しつつ、コネクタカバー１３の係止時にワイヤ１４が開口部２１に対して非接触となる条件について説明する。コネクタカバー１３の係止時にワイヤ１４が開口部２１に対して非接触となるため、ワイヤ１４の長さＬは、下記式（３）を満たす。
【数３】
2018014187.tif 000005
【００２７】
上記式（３）において、距離Ｗは、筐体１１の正面側から見たときの連結点Ｃ１と連結点Ｃ２との間の水平方向の距離である。距離Ｈは、連結点Ｃ１と、ワイヤ１４の位置（鉛直方向から見たときにワイヤ１４と重なる位置）での開口部２１の下縁（この例では、切欠２２の下縁２２ａ）との間の鉛直方向の距離である。距離Ｌｇは、連結点Ｃ２とコネクタカバー１３の重心ｇとの間の距離である。
【００２８】
距離Ｄは、筐体１１の側面側から見たときの連結点Ｃ１とフレーム２０の外面２０ａとの間の水平方向の距離である。距離Ｄｇは、筐体１１の側面側から見たときのコネクタカバー１３の重心ｇとフレーム２０の外面２０ａとの間の水平方向の距離である。最小値Ｄｇｍｉｎは、ワイヤ１４が切欠２２の下縁２２ａに接した状態でコネクタカバー１３をワイヤ１４の軸周りに３６０度回転させた場合の距離Ｄｇの最小値である。
【００２９】
上記式（３）の右辺は、距離Ｄｇが最小値Ｄｇｍｉｎをとる場合のワイヤ１４の長さを表している。右辺の根号内の第２項は、距離Ｄｇが最小値Ｄｇｍｉｎをとる場合の筐体１１の側面側から見たときのワイヤ１４の長さを表している。当該第２項中の第１項は、筐体１１の側面側から見たときの連結点Ｃ１とフレーム２０の外面２０ａとの間の距離を表している。当該第２項中の第２項は、筐体１１の側面側から見たときのフレーム２０の外面２０ａとコネクタカバー１３の重心ｇとの間の距離を表している。当該第２項中の第３項は、筐体１１の側面側から見たときの連結点Ｃ２とコネクタカバー１３の重心ｇとの間の距離を表している。これらの各項は、幾何学的な関係に基づいて算出される。
【００３０】
上記式（３）で表されるように、ワイヤの長さＬが、距離Ｄｇが最小値Ｄｇｍｉｎをとる場合のワイヤ１４の長さ以下となっている場合、コネクタカバー１３の係止時にワイヤ１４が切欠２２の下縁２２ａに対して非接触となる。
【００３１】
続いて、図４を参照しつつ、コネクタカバー１３をフレーム２０の外面２０ａ側に係止させることが可能となる条件について説明する。コネクタカバー１３がフレーム２０の外面２０ａ側に係止可能となるため、ワイヤ１４の長さＬは、下記式（４）を満たす。
【数４】
2018014187.tif 000006
【００３２】
上記式（４）において、距離Ｗ、距離Ｈ、距離Ｌｇ、距離Ｄ及び距離Ｄｇは、上記式（３）の場合と同様である。最大値Ｄｇｍａｘは、コネクタカバー１３の重心ｇ及びコネクタカバー１３のフレーム２０に対する接触点を通る直線Ａと、ワイヤ１４の軸とが直交した状態でコネクタカバー１３をワイヤ１４の軸周りに３６０度回転させた場合の距離Ｄｇの最大値である。
【００３３】
上記式（４）の右辺は、距離Ｄｇが最大値Ｄｇｍａｘをとる場合のワイヤ１４の長さを表している。右辺の根号内の第２項は、距離Ｄｇが最大値Ｄｇｍａｘをとる場合の筐体１１の側面側から見たときのワイヤ１４の長さを表している。当該第２項中における第１項は、筐体１１の側面側から見たときの連結点Ｃ１とコネクタカバー１３の重心ｇとの間の距離を表している。当該第２項中における第２項は、筐体１１の側面側から見たときの連結点Ｃ２とコネクタカバー１３の重心ｇとの間の距離を表している。これらの各項は、幾何学的な関係に基づいて算出される。
【００３４】
上記式（４）で表されるように、ワイヤの長さＬが、距離Ｄｇが最大値Ｄｇｍａｘをとる場合のワイヤ１４の長さ以上となっている場合、コネクタカバー１３をフレーム２０の外面２０ａ側に係止させることが可能となる。
【００３５】
以上説明した電池パック設置構造１では、ワイヤ１４の長さＬが、コネクタカバー１３が開口部２１を介してワイヤ１４によって吊り下げられ、かつフレーム２０の外面２０ａ側に係止された状態において、ワイヤ１４が開口部２１に対して非接触となる長さとなっている。これにより、コネクタカバー１３の係止時にワイヤ１４が開口部２１に接触しないため、ワイヤ１４と開口部２１との間の擦れが抑制され、ワイヤ１４及びフレーム２０の摩耗を抑制できる。
【００３６】
また、電池パック設置構造１では、開口部２１の側縁部２１ａには、切欠２２が設けられており、ワイヤ１４の長さＬは、コネクタカバー１３の係止時において、ワイヤ１４が切欠２２に対して非接触となる長さとなっている。これにより、開口部２１の側縁部２１ａに切欠２２が設けられており、コネクタカバー１３の係止時にワイヤ１４を切欠２２に通しておくことができるため、充電ケーブルの接続作業時等にコネクタカバー１３及びワイヤ１４が作業を妨げることを効果的に抑制できる。また、コネクタカバー１３の係止時にワイヤ１４が切欠２２に接触しないため、ワイヤ１４及びフレーム２０の摩耗を好適に抑制できる。
【００３７】
また、電池パック設置構造１では、ワイヤ１４の長さＬが上記式（３）を満たしている。これにより、コネクタカバー１３の係止時にワイヤ１４を開口部２１に対して非接触とすることができる。
【００３８】
また、電池パック設置構造１では、ワイヤ１４の長さＬが上記式（４）を満たしている。これにより、コネクタカバー１３をフレーム２０の外面２０ａ側に係止することが可能となっている。
【００３９】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られない。各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。例えば、コネクタカバー１３及び開口部２１は任意の形状であってよく、上述した形状に限られない。また、充電コネクタ１２は、筐体１１における側面１１ａ以外の側面に設けられてもよく、ワイヤ１４は、筐体１１における側面１１ａ以外の側面に連結されていてもよい。
【００４０】
上記式（３）及び式（４）では、ワイヤ１４の径が考慮されていないが、ワイヤ１４の径を考慮して、コネクタカバー１３の係止時にワイヤ１４が開口部２１に対して非接触となる条件、及びコネクタカバー１３がフレーム２０の外面２０ａ側に係止可能となる条件が決定されてもよい。
【００４１】
上記実施形態において、切欠２２は、必ずしも設けられていなくてもよい。切欠２２が設けられていない場合、コネクタカバー１３の係止時には、ワイヤ１４が開口部２１を通り、フレーム２０の外面２０ａ側において開口部２１よりも下側でコネクタカバー１３が係止される。この場合でも、上記実施形態と同様に、コネクタカバー１３の係止時にワイヤ１４が開口部２１に接触しないため、ワイヤ１４と開口部２１との間の擦れが抑制され、ワイヤ１４及びフレーム２０の摩耗を抑制できる。また、切欠２２は、開口部２１の縁部において、任意の位置に設けられていてよい。
【００４２】
コネクタカバー１３の係止時にワイヤ１４が鉛直方向に沿って延びていてもよい。コネクタカバー１３の係止時にワイヤ１４が鉛直方向に沿って延びる場合、すなわち、式（３）において距離Ｗが値０の場合、上記式（３）は下記式（５）で表される。
【数５】
2018014187.tif 000007
また、式（４）において距離Ｗが値０の場合、上記式（４）は下記式（６）で表される。
【数６】
2018014187.tif 000008
【符号の説明】
【００４３】
１…電池パック設置構造、１０…電池パック、１１…筐体、１２…充電コネクタ、１３…コネクタカバー、１４…ワイヤ、２０…フレーム、２０ａ…外面、２１…開口部、２１ａ…側縁部、２２…切欠、２２ａ…下縁、Ｃ１…連結点、Ｃ２…連結点。
【図１】
2018014187.tif 000011
【図２】
2018014187.tif 000012
【図３】
2018014187.tif 000013
【図４】
2018014187.tif 000014