(57)【要約】【課題】異なる電源周波数に対して発熱量や充電時間を均一レベルに揃えることが可能でありながらタップ数を減らすことができる充電装置を提供することを課題とする。【解決手段】バッテリ式走行車両の充電装置２１は、トランスコア２７と、入力電源の各相毎に対応して設けられ、トランスコアに巻き付けられる巻線部２９と、各相毎に対応して設けられ、複数種の電圧に対応した複数のタップ３９，４１及び４３からなる電圧切替用タップ３１と、巻線部の側方に配置された磁束漏洩用金属板２５とを備えており、電源周波数切替用タップは設置されていない。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トランスコアと、
入力電源の各相毎に対応して設けられ、前記トランスコアに巻き付けられる巻線部と、
前記巻線部の側方に配置された磁束漏洩用金属板と
を備えたことを特徴とするバッテリ式走行車両の充電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリ式走行車両の充電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開平６−７０４７７号公報に開示されているように、バッテリ式フォークリフトにおいては、トランスを用いて交流電圧を充電に適した電圧に変圧し、さらにトランスの出力を充電用の直流に変換・整流して、バッテリへの充電を行っている。そして、このような従来からあるバッテリ式フォークリフトで用いられてきたトランスの一例を図４に示す。通常、トランスには各相毎に電源電圧切替用タップ及び電源周波数切替用タップが設けられている。すなわち、三相交流を受け入れるような図４に示すトランス１では、三つの電源電圧切替用タップ３と、三つの電源周波数切替用タップ５とが設けられている。
【０００３】
各電源電圧切替用タップ３は、異なる電圧を受け入れできるように、２００ボルト用タップ７、２１０ボルト用タップ９及び２２０ボルト用タップ１１の三種類のタップからなる。また、各電源周波数切替用タップ５も、異なる周波数の交流を受け入れできるように、５０ヘルツ用タップ１３及び６０ヘルツ用タップ１５の二種類のタップからなる。そして、このようなタップ構成を準備しておくことで、機台納入先の工場毎に電源電圧・電源周波数などの電源条件が異なっていても、充電時の発熱量や充電時間を均一レベルに揃えることができるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−７０４７７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したトランス１においては、機台納入時に、使用先の工場などの電源条件に適応するように、トランスのタップを用意、調整する必要があり、結線作業など煩わしい作業が必要となっていた。さらに、トランスの電源電圧切替用タップと電源周波数切替用タップは各相にそれぞれ用意されるものであり、タップ数が多いと、トランスの製作時、巻線にジョイントする箇所が多くなり作業性が悪くなる。
【０００６】
また、タップ数を減らすべく電源周波数切替用タップを廃止し、５０ヘルツ充電及び６０ヘルツ充電の両方を共通のタップで行う仕方も考えられる。しかし、その場合には、５０ヘルツ充電の方が６０ヘルツ充電によりも発熱量が多くなり且つ充電時間が短くなる。このため、一つのトランスにおいて、電源周波数に応じて発熱量が異なり、発熱関係の設計事項を単一化したり、顧客に対する充電時間の案内を単一化したりすることができなくなる問題がある。
【０００７】
従って、本発明は、異なる電源周波数に対して発熱量や充電時間を均一レベルに揃えることが可能でありながらタップ数を減らすことができる充電装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明のバッテリ式走行車両の充電装置は、トランスコアと、入力電源の各相毎に対応して設けられ、前記トランスコアに巻き付けられる巻線部と、前記巻線部の側方に配置された磁束漏洩用金属板とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図１及び図２に基づいて、本発明のバッテリ式走行車両の充電装置をバッテリ式フォークリフトの車載充電装置として実施した場合の実施の形態について説明する。充電装置２１は、トランス２３と、磁束漏洩用金属板２５とを備えている。トランス２３は、トランスコア２７と、巻線部２９と、電源電圧切替用タップ３１とを備えている。トランスコア２７は、バッテリ式フォークリフトの金属製フレーム３３上に固定されている。本実施の形態のトランス２３においては、三相交流を入力として受けるため、一相毎に一つの割合で合計三つの巻線部２９が設けられている。
【００１０】
各巻線部２９は、トランスコア２７の垂直部を軸として水平方向に巻き付けられ、一次側巻線３５と、二次側巻線３７とから構成されている。各一次側巻線３５の上面には、電源電圧切替用タップ３１が立設されている。電源電圧切替用タップ３１には図示しない電源からの配線が接続され、電源からの電流はこの電源電圧切替用タップ３１を介して一次側巻線３５に流れる。一方、二次側巻線３７は図示しないバッテリと電気的に接続されている。各相毎に設けられた電源電圧切替用タップ３１は、異なる電源電圧の入力に対応して、２００ボルト用タップ３９、２１０ボルト用タップ４１及び２２０ボルト用タップ４３の三種類のタップからなる。また、本実施の形態に係るトランス２３には、従来のような異なる電源周波数の入力に対応した電源周波数切替用タップが設けられていない。
【００１１】
三つの巻線部２９の側方すなわち巻軸Ｃ方向とほぼ直交する方向には、磁束漏洩用金属板２５が配置されている。磁束漏洩用金属板２５は、巻線部２９と所定の間隔をあけてバッテリ式フォークリフトの金属製フレーム３３に取り付けられており、磁束漏洩用金属板２５の周囲の金属製フレーム３３の部分よりも一段、巻線部２９に近づくように突出している。磁束漏洩用金属板２５は、金属製フレーム３３と同じ材質の金属で形成されている。また、磁束漏洩用金属板２５の高さＨは、巻線部２９の高さとほぼ同じ程度に設定されている。さらに、磁束漏洩用金属板２５の幅Ｗは、三つの巻線部２９の集団の幅すなわち両外側の巻線部２９の外側面の間隔とほぼ同じ程度に設定されている。
【００１２】
次に、以上のような構成を有する充電装置２１の作用について説明する。フォークリフトが稼動している工場施設等の配電盤等からの電源入力配線は、その電圧に基づいて電源電圧切替用タップ３１における対応のタップ３９，４１及び４３の何れかに接続される。電源電圧切替用タップ３１から入力された電流は一次側巻線３５に流れ、さらに周知の電磁誘導作用によって二次側巻線３７に電流が生じ、図示しないバッテリが充電される。
【００１３】
ここで、電源周波数切替用タップを用いずに交流をトランスに入力して充電する場合、通常は、交流の周波数によって充電時の発熱量や充電時間などの充電条件が異なってくる。具体的には、５０ヘルツ及び６０ヘルツの周波数の交流をそれぞれ同一のタップに接続して充電した場合、５０ヘルツの場合の方が６０ヘルツの場合に比べて、充電時間が短くなると共に、発熱量は多くなる。しかしながら、本実施の形態では、次のような作用により電源周波数切替用タップを用いなくても両者の充電条件をほぼ同程度に揃えることが可能となっている。すなわち、５０ヘルツ及び６０ヘルツの周波数の交流をそれぞれ同一のタップに接続して充電した場合、５０ヘルツの場合の方が６０ヘルツの場合に比べて、磁束密度が２０パーセントほど多いため、充電時の磁束漏れが生じ易い。よって、５０ヘルツの交流で充電する場合は、６０ヘルツの場合よりも磁束漏洩用金属板２５を介した磁束漏れが多く生じ、結果的に、発熱量や充電時間などの充電条件が６０ヘルツの場合と同程度になる。したがって、従来のような電源周波数切替用タップを廃止しても、異なる電源周波数に対して発熱量や充電時間を均一レベルに揃えることができる。
【００１４】
また、上記のような充電条件の均一化は、異なる電源周波数毎に配線態様を変更したり磁束漏洩用金属板の配置位置や形態などを変更したりする必要がなく、電源周波数の相違に起因した磁束漏れ特性の相違を利用して行うことができる。よって、コスト増加や作業性悪化の問題が生じない。また、上記のように充電条件の均一化を図りながらも、タップの本数を削減することができるので、その分、トランス製作時の作業性が向上し、コスト低減を図ることができる。
【００１５】
なお、以上に説明してきた本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、磁束漏洩用金属板は、巻線部のタップ側の側方に配置されていることには限定されず、それに代えて／加えて、図３に符号２５ａで示すように、タップと逆側の側方に配置されていてもよい。さらにそれに代えて／加えて、符号２５ｂで示すように、複数相の巻線部の整列方向の側方に配置されていてもよい。また、磁束漏洩用金属板は、図３に符号２５ｃで示すように、各相毎の巻線部単体の幅に対応した幅を有し、各巻線部毎に分割された形態であってもよい。また、電源電圧切替用タップの構成タップ数や対応電圧値も、上記実施の形態に限定されるものではない。さらに、トランスへの入力としては、三相交流に限定されるものではない。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の充電装置によれば、巻線部の側方に磁束漏洩用金属板を設けることにより、異なる電源周波数に対して電源周波数切替用タップを用いなくても発熱量や充電時間を均一レベルに揃えることが可能であり、且つ、電源周波数切替用タップを廃止した分、タップ数を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る充電装置の側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る充電装置の平面図である。
【図３】本発明の充電装置における磁束漏洩用金属板の設置形態を示す図である。
【図４】従来の充電装置の平面図である。
【符号の説明】
２１  充電装置、２３  トランス、２５  磁束漏洩用金属板、２７  トランスコア、２９  巻線部、３１  電源電圧切替用タップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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