JP3759049B2

JP3759049B2 - Industrial vehicle controller heat dissipation structure

Info

Publication number: JP3759049B2
Application number: JP2002029891A
Authority: JP
Inventors: 一郎篠田
Original assignee: 小松フォークリフト株式会社
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2006-03-22
Anticipated expiration: 2022-02-06
Also published as: JP2003226495A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、産業車両のコントローラ放熱構造に関し、特にはカウンタウエイト内にコントローラを収納した産業車両のコントローラ放熱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バッテリーで電動モータを駆動して走行及び荷役作業を行なうバッテリフォークリフトには、モータ駆動を制御するコントローラをカウンタウエイト内の収納室に設置しているものが多い。その従来例として、特開平９−１２２８９号公報に開示されたものがあり、図４は同公報に記載されたコントローラ取付構造の側面要部断面図である。図４において、バッテリフォークリフト１の車体後端部にカウンタウエイト２が取付けており、カウンタウエイト２の後部に形成し、かつ後方に向けて開口した穴３の前方端面３ａに、コントローラ１０をボルト１３で取付けている。また、カウンタウエイト２の穴３の後方開口部にはカバー４が設けられており、これらの穴３とカバー４によりコントローラ１０の収納室が形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように配設されたコントローラ１０は、例えば図５に示すように通常、制御用基板などを有するコントローラ本体１１と、コントローラ本体１１のトランジスタ等の発熱部が取付けられた取付プレート１２とを備えている。また、この取付プレート１２は例えばアルミニウムなどの熱伝導性の優れた金属板で構成されており、取付プレート１２の取付面１２ａに熱伝導性（放熱性）を高めるための所定のグリスを塗って該取付面１２ａを前記穴３の前端面３ａに密着させて取付けている。
【０００４】
しかしながら、上記従来の取付構造には次のような問題がある。
カウンタウエイト２は鋳物で構成され、カウンタウエイト２の前記穴３の前端面３ａは機械加工を施さずに使用されるから、その平面度が低く、部品のばらつきによって取付プレート１２の取付面１２ａとこの穴３の前端面３ａとの密着性が確保できない場合がある。この密着性を高めて熱伝導性を良くするために、上記熱伝導グリスを取付プレート１２の取付面１２ａに全面に亘って略均一に塗る必要があり、このために取付作業に時間がかかり、組立作業性が良くない。また、熱伝導グリスのコストが高いので、上記組立時間も含めて製造コストが高いという問題がある。
また、上記熱伝導グリスを塗布しても、取付プレート１２の取付面１２ａと穴３の前端面３ａとの密着度を目視等で確認することができないため、例えば穴３の前端面３ａ（鋳物表面）の凸凹部に空気等が残っている場合等のように密着性が良くないときには熱伝導性が低下して、最悪の場合にコントローラ１０がオーバヒートする可能性がある。
【０００５】
さらに、上記熱伝導グリスの経年変化により該グリスの成分が揮発した場合、前記コントローラ本体１１内の有接点リレーの接点部に侵入して、接触不良を起こすこともあり、コントローラ１０の信頼性が低下するという問題もある。さらにまた、フォークリフトの機種間によりカウンタウエイト２のサイズが異なる場合には、その熱容量が異なることから、コントローラ１０の放熱量にばらつきが生じ、このためコントローラ１０によっては充分に温度が下がらずに故障が発生する場合がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたもので、組立作業性が良く、安いコストで製造でき、カウンタウエイトの取付面平面度やサイズの差異の影響を受けずに確実に放熱ができ、リレー接点の接触不良を発生することのない産業車両のコントローラ放熱構造を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記目的を達成するため、本発明に係る第１発明は、カウンタウエイトの内部に形成した穴に収納したコントローラの放熱を行なう産業車両のコントローラ放熱構造において、コントローラに、ヒートシンクと冷却ファンとを備えた放熱部を取り付け、カウンタウエイトの前面と前記穴の前端面との間にカウンタウエイトを貫通する孔を形成し、前記放熱部がこの貫通孔内を経由してカウンタウエイトの前面側の外部に露出するようにして、コントローラを取り付けた構成としている。
【０００８】
第１発明によれば、コントローラの熱は主にヒートシンクを経由してカウンタウエイトの外部に放熱される。コントローラの取付プレートの取付面とヒートシンクとの接触面の平面度は高いので、両者の密着性は良く、よって熱伝導性がよいことから、熱伝導グリスを取付面に塗る必要がない。従って、コントローラの取付作業時間を短縮化でき、組立性の向上及びコストの低減ができる。また、熱伝導グリスの成分揮発によるリレー等の接点の接触不良発生を防止することができる。さらに、機種間でのカウンタウエイトのサイズの差異に伴う放熱量のばらつきを無くして、コントローラの温度上昇度を確実に小さく、かつ略均一化できるので、コントローラの信頼性を向上できる。
【０００９】
第２発明は、第１発明において、カウンタウエイトの前面側の外部と前記穴内側との間を遮断して、コントローラの取付プレートを前記穴の前端面に取り付けた構成としている。
【００１０】
第２発明によれば、カウンタウエイトの前面側の外部と穴（コントローラ収納室）内側との間が遮断されているので、ヒートシンクで暖まったエアが収納室内に入ることはなく、確実に外部に排出されるため、コントローラの温度上昇度を小さく抑えることができ、さらに信頼性を向上できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１及び図２により、実施形態を説明する。図１は、本実施形態になるカウンタウエイトのコントローラ取付構造の説明図であり、図２はこのコントローラ取付部の詳細な側面一部断面図である。これらの図において、図５の構成部品と同一部品は同一符号を付して説明を省く。
【００１２】
コントローラ１０の取付プレート１２の取付面１２ａには、ヒートシンク１６と冷却ファン１７とを備えた放熱部１５を取り付ける。また、カウンタウエイト２Ａの穴３の前端面３ａとカウンタウエイト２Ａの前面３ｂとの間にカウンタウエイト２Ａを貫通する孔５を形成する。そして、コントローラ１０の放熱部１５を前記孔５に挿入し、該放熱部１５がカウンタウエイト２Ａの前面３ｂ側の外部に露出するようにして、コントローラ１０の取付プレート１２を前端面３ａにボルト１３により取り付ける。カウンタウエイト２Ａの孔５の外周部は取付プレート１２により密閉されており、これによりカウンタウエイト２Ａのコントローラ１０の収納室と前面３ｂ側の外部とは仕切られた構造としている。
【００１３】
次に、上記構成による作動を説明する。コントローラ１０のコントローラ本体１１から放熱した熱は、主に取付プレート１２を介してヒートシンク１６に伝導し、冷却ファン１７での外気送風によりヒートシンク１６は強制冷却される。熱交換で暖まったエアは、カウンタウエイト２Ａの前面３ｂ側の上部車体の排気口（図示せず）から排出される。
【００１４】
本実施形態によると、次の効果が得られる。
（１）取付プレート１２及びヒートシンク１６の接触面の平面度は高いので、両者間の密着度は良く、従来のように熱伝導グリスを塗らなくても充分大きな熱伝導性を確保できる。このため、グリス塗布作業が不要となり、コントローラ１０の取付作業時間の短縮、組立性の向上、及び製造コストの低減ができる。
（２）ヒートシンク１６により放熱性のばらつきが無く、確実に放熱でき、また熱伝導グリスの成分揮発によるコントローラ１０のリレー等の接点不良を招く恐れがないので、コントローラ１０の故障発生を低減でき、信頼性を向上できる。
（３）コントローラ１０からの熱は主にヒートシンク１６から放熱され、しかも冷却ファンで強制的に冷却されるので、従来のように車両の機種毎に異なるカウンタウエイトのサイズにより放熱量が影響を受けてコントローラ１０の温度上昇度にばらつきを生じる、という問題が無くなる。また、夏場と冬場の周囲温度環境の変動に影響を受けて、コントローラ１０の温度上昇度が変動する、という問題も無くなる。このため、機種毎のコントローラ１０の信頼性を略均一に安定化させることができ、またこれによりコントローラ１０の共通化も可能である。（４）カウンタウエイト２Ａの前面３ｂ側の外部とコントローラ収納室とは仕切られているので、ヒートシンク１６で暖められた外気は収納室内に再度侵入することなく、冷却ファン１７により強制的に外部へ排出される。従って、コントローラ１０内の温度上昇をより小さく抑えることができ、コントローラ１０の信頼性を向上できる。
【００１５】
次に、図３に基づき他の実施形態を説明する。本実施形態では、車体フレーム６から後方に突出して設けた取付ブラケット６ａに取付プレート１２を取り付けている。取付ブラケット６ａはカウンタウエイト２Ｂの貫通孔５内に設けられており、カウンタウエイト２Ａの穴３内にコントローラ１０を収納している。なお、図３ではコントローラ１０の取付プレート１２は穴３内に位置しているが、貫通孔５内に位置するようにしてもよい。また、好ましくは、取付プレート１２と貫通孔５との間の隙間を小さくすることにより、カウンタウエイト２Ｂの前面３ｂ側の外部と穴３の内部との間を遮断状態にした方がよい。
上記他の実施形態による効果は、前記実施形態の効果と同様であるから、説明を省く。
【００１６】
なお、これまでの実施形態においては、ヒートシンクと冷却ファンとを有する放熱部を用いた例で説明したが、本発明はこれに限定されず、放熱部は熱交換機能により強制的に取付プレートを冷却できる構成であればよく、従って、例えばペルチェ効果を用いた電子サーモモジュール素子、ヒートシンク、及び冷却ファン等を備えた冷却装置で構成してもよい。
【００１７】
以上説明したように、本発明により以下の効果が得られる。
コントローラにヒートシンクと冷却ファンを有する放熱部を取り付け、この放熱部をカウンタウエイトの前面側外部に露出させ、この放熱部からコントローラの熱を強制的に放熱するようにした。このため、熱伝導グリスを塗布しなくてもコントローラからヒートシンクへの放熱性を高めることができるので、コントローラの取付作業性を向上でき、製造コストの低減ができる。また、熱伝導グリスの成分揮発による接点接触不良等の故障を未然に防止できる。さらに、コントローラの放熱性がカウンタウエイトのサイズに左右されることがないので、安定したコントローラの信頼性が確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のコントローラ取付構造の説明図である。
【図２】第１実施形態のコントローラ取付部の詳細な側面一部断面図である。
【図３】他の実施形態のコントローラ取付部の詳細な側面一部断面図である。
【図４】従来技術に係るコントローラ取付構造の側面要部断面図である。
【図５】従来技術のコントローラ取付構造の説明図である。
【符号の説明】
１…バッテリフォークリフト、２，２Ａ，２Ｂ…カウンタウエイト、３…穴、３ａ…前端面、３ｂ…前面、４…カバー、５…孔（貫通孔）、６…車体フレーム、６ａ…取付ブラケット、１０…コントローラ、１１…コントローラ本体、１２…取付プレート、１２ａ…取付面、１５…放熱部、１６…ヒートシンク、１７…冷却ファン。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a controller heat dissipation structure for an industrial vehicle, and more particularly to a controller heat dissipation structure for an industrial vehicle in which a controller is housed in a counterweight.
[0002]
[Prior art]
Many battery forklifts that run and handle by driving an electric motor with a battery have a controller for controlling the motor drive installed in a storage chamber in the counterweight. As a conventional example, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-12289, and FIG. 4 is a side sectional view of a main part of the controller mounting structure described in the publication. In FIG. 4, a counterweight 2 is attached to the rear end of the vehicle forklift 1, and a controller 10 is attached to a front end surface 3a of a hole 3 formed at the rear of the counterweight 2 and opened rearward. It is installed with. Further, a cover 4 is provided at the rear opening of the hole 3 of the counterweight 2, and a storage chamber for the controller 10 is formed by the hole 3 and the cover 4.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
For example, as shown in FIG. 5, the controller 10 arranged as described above generally includes a controller body 11 having a control board and the like, and a mounting plate 12 to which a heat generating portion such as a transistor of the controller body 11 is attached. I have. The mounting plate 12 is made of a metal plate having excellent thermal conductivity such as aluminum, for example, and a predetermined grease for enhancing thermal conductivity (heat dissipation) is applied to the mounting surface 12a of the mounting plate 12. The mounting surface 12a is attached in close contact with the front end surface 3a of the hole 3.
[0004]
However, the conventional mounting structure has the following problems.
The counterweight 2 is made of a casting, and the front end surface 3a of the hole 3 of the counterweight 2 is used without being machined. Therefore, its flatness is low, and due to component variations, In some cases, the close contact with the front end surface 3a of the hole 3 cannot be ensured. In order to increase the adhesion and improve the thermal conductivity, it is necessary to apply the thermal conductive grease to the mounting surface 12a of the mounting plate 12 substantially uniformly over the entire surface. The assembly workability is not good. Moreover, since the cost of heat conductive grease is high, there exists a problem that manufacturing cost is high also including the said assembly time.
Further, even if the thermal conductive grease is applied, the degree of adhesion between the mounting surface 12a of the mounting plate 12 and the front end surface 3a of the hole 3 cannot be visually confirmed. When the adhesiveness is not good as in the case where air or the like remains in the concave portions on the surface), the thermal conductivity is lowered, and in the worst case, the controller 10 may be overheated.
[0005]
Furthermore, when the grease component volatilizes due to the aging of the heat conduction grease, it may enter the contact portion of the contact relay in the controller main body 11 and cause a contact failure. There is also a problem that it falls. Furthermore, when the size of the counterweight 2 differs depending on the model of the forklift, the heat capacity is different. Therefore, the amount of heat dissipated by the controller 10 varies. For this reason, depending on the controller 10, the temperature does not sufficiently decrease and a failure occurs. May occur.
[0006]
The present invention has been made by paying attention to the above-mentioned problems, has good assembly workability, can be manufactured at low cost, and reliably dissipates heat without being affected by the difference in flatness and size of the counterweight mounting surface. An object of the present invention is to provide a controller heat dissipation structure for an industrial vehicle that does not cause a contact failure of a relay contact.
[0007]
[Means, actions and effects for solving the problems]
To achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a controller heat dissipation structure for an industrial vehicle that dissipates heat from a controller housed in a hole formed in a counterweight. The controller includes a heat sink and a cooling fan. A hole that passes through the counterweight is formed between the front surface of the counterweight and the front end surface of the hole, and the heat dissipating portion passes through the throughhole and is located outside the front side of the counterweight. The controller is attached so as to be exposed.
[0008]
According to the first invention, the heat of the controller is radiated to the outside of the counterweight mainly through the heat sink. Since the flatness of the mounting surface of the mounting plate of the controller and the contact surface of the heat sink is high, the adhesiveness between the two is good, and hence the thermal conductivity is good, so that it is not necessary to apply thermal conductive grease to the mounting surface. Therefore, it is possible to shorten the time for installing the controller, improve the assemblability and reduce the cost. Further, it is possible to prevent the occurrence of contact failure of contacts such as a relay due to the volatilization of the component of the heat conduction grease. Furthermore, since the amount of heat release due to the difference in counterweight size between models is eliminated and the temperature rise of the controller can be reliably reduced and substantially uniform, the reliability of the controller can be improved.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a controller mounting plate is attached to the front end face of the hole by blocking between the outside on the front side of the counterweight and the inside of the hole.
[0010]
According to the second invention, since the space between the outside on the front side of the counterweight and the inside of the hole (controller storage chamber) is blocked, the air warmed by the heat sink does not enter the storage chamber and is surely exposed to the outside. Since it is discharged, the temperature rise of the controller can be kept small, and the reliability can be further improved.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
The embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an explanatory diagram of a controller mounting structure for a counterweight according to the present embodiment, and FIG. 2 is a detailed side partial sectional view of the controller mounting portion. In these drawings, the same components as those shown in FIG.
[0012]
A heat radiating part 15 including a heat sink 16 and a cooling fan 17 is attached to the attachment surface 12 a of the attachment plate 12 of the controller 10. Further, a hole 5 penetrating the counterweight 2A is formed between the front end surface 3a of the hole 3 of the counterweight 2A and the front surface 3b of the counterweight 2A. Then, the heat radiating portion 15 of the controller 10 is inserted into the hole 5 so that the heat radiating portion 15 is exposed to the outside on the front surface 3b side of the counterweight 2A, and the mounting plate 12 of the controller 10 is bolted to the front end surface 3a. Install by. The outer periphery of the hole 5 of the counterweight 2A is hermetically sealed by a mounting plate 12, so that the storage chamber of the controller 10 of the counterweight 2A is separated from the outside on the front surface 3b side.
[0013]
Next, the operation according to the above configuration will be described. The heat radiated from the controller main body 11 of the controller 10 is conducted mainly to the heat sink 16 via the mounting plate 12, and the heat sink 16 is forcibly cooled by the outside air blown by the cooling fan 17. The air warmed by heat exchange is discharged from an exhaust port (not shown) of the upper vehicle body on the front surface 3b side of the counterweight 2A.
[0014]
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Since the flatness of the contact surfaces of the mounting plate 12 and the heat sink 16 is high, the degree of adhesion between the two is good, and a sufficiently large thermal conductivity can be ensured without applying thermal conductive grease as in the prior art. For this reason, the grease application work is not required, and the time for mounting the controller 10 can be shortened, the assemblability can be improved, and the manufacturing cost can be reduced.
(2) There is no variation in heat dissipation by the heat sink 16 and heat can be surely dissipated, and there is no possibility of causing contact failure such as relay of the controller 10 due to volatilization of the component of the heat conduction grease, so that the occurrence of failure of the controller 10 can be reduced. Reliability can be improved.
(3) Since the heat from the controller 10 is mainly radiated from the heat sink 16 and is forcibly cooled by the cooling fan, the amount of radiated heat is affected by the size of the counterweight that differs depending on the vehicle model as in the past. This eliminates the problem that the temperature rise of the controller 10 varies. Further, the problem that the temperature rise of the controller 10 fluctuates due to the influence of the ambient temperature environment in summer and winter is eliminated. For this reason, the reliability of the controller 10 for each model can be stabilized substantially uniformly, and the controller 10 can be shared. (4) Since the outside on the front surface 3b side of the counterweight 2A and the controller storage chamber are partitioned, the outside air heated by the heat sink 16 is forced to the outside by the cooling fan 17 without entering the storage chamber again. Discharged. Therefore, the temperature rise in the controller 10 can be further suppressed, and the reliability of the controller 10 can be improved.
[0015]
Next, another embodiment will be described based on FIG. In the present embodiment, the mounting plate 12 is mounted on a mounting bracket 6 a provided to protrude rearward from the vehicle body frame 6. The mounting bracket 6a is provided in the through hole 5 of the counterweight 2B, and the controller 10 is accommodated in the hole 3 of the counterweight 2A. In FIG. 3, the mounting plate 12 of the controller 10 is located in the hole 3, but may be located in the through hole 5. Preferably, the gap between the mounting plate 12 and the through hole 5 is made small so that the outside of the counterweight 2B on the front surface 3b side and the inside of the hole 3 are blocked.
Since the effects of the other embodiments are the same as the effects of the above-described embodiment, description thereof is omitted.
[0016]
In the above embodiments, the example using the heat radiating part having the heat sink and the cooling fan has been described. Therefore, the cooling unit may be configured by a cooling device including an electronic thermomodule element using a Peltier effect, a heat sink, a cooling fan, and the like.
[0017]
As described above, the following effects can be obtained by the present invention.
A heat radiating part having a heat sink and a cooling fan was attached to the controller, and the heat radiating part was exposed outside the front side of the counterweight, so that the heat of the controller was forcibly radiated from the heat radiating part. For this reason, since the heat dissipation from a controller to a heat sink can be improved without applying thermal conductive grease, the workability of mounting the controller can be improved and the manufacturing cost can be reduced. In addition, it is possible to prevent failures such as contact failure due to component volatilization of the heat conduction grease. Furthermore, since the heat dissipation of the controller does not depend on the size of the counterweight, stable controller reliability can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a controller mounting structure according to a first embodiment.
FIG. 2 is a detailed side partial cross-sectional view of a controller mounting portion of the first embodiment.
FIG. 3 is a detailed side partial cross-sectional view of a controller mounting portion of another embodiment.
FIG. 4 is a side cross-sectional view of a main part of a controller mounting structure according to the prior art.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional controller mounting structure.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery forklift, 2, 2A, 2B ... Counterweight, 3 ... Hole, 3a ... Front end surface, 3b ... Front surface, 4 ... Cover, 5 ... Hole (through-hole), 6 ... Body frame, 6a ... Mounting bracket, 10 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Controller, 11 ... Controller main body, 12 ... Mounting plate, 12a ... Mounting surface, 15 ... Radiation part, 16 ... Heat sink, 17 ... Cooling fan.

Claims

In the controller heat dissipation structure for industrial vehicles that dissipates heat from the controller (10) housed in the hole (3) formed inside the counterweight (2A),
Attach the heat dissipation part (15) with heat sink (16) and cooling fan (17) to the controller (10),
A hole (5) that penetrates the counterweight (2A) is formed between the front surface (3b) of the counterweight (2A) and the front end surface (3a) of the hole (3),
A controller (10) is mounted so that the heat radiating portion (15) is exposed to the outside on the front surface (3b) side of the counterweight (2A) through the through hole (5). Industrial vehicle controller heat dissipation structure.

The controller heat dissipation structure for an industrial vehicle according to claim 1, wherein a space between the outside on the front surface (3b) side of the counterweight (2A) and the inside of the hole (3) is cut off to attach the mounting plate (12 ) Is attached to the front end surface (3a) of the hole (3).