JP2020045631A - 電動式建設機械 - Google Patents
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Abstract
Description
電動式油圧ショベルの上部旋回体内には多数のバッテリを有するバッテリユニットが設けられている。バッテリユニットは、外装カバーによって覆われている。
<電動式油圧ショベル(電動式建設機械)>
図1に示すように、電動式建設機械の一例としての電動式油圧ショベル200は、下部走行体210及び上部旋回体220を備えている。以下では、電動式油圧ショベル200が水平面に設置された状態における重力が作用する方向を上下方向と称する。
下部走行体210は、一対の履帯211を有している。これら履帯211が走行用油圧モータ(図示省略)によって駆動されることで下部走行体210が走行する。下部走行体210の走行方向を前後方向、走行方向前方側(通常の前進方向、下記ブレード212が設けられている側)を前方、当該前方の反対側である走行方向後方を後方と称する。また、前進方向を見て右方を「右」、左方を「左」と称する。上記履帯211は、左右に一対が設けられている。
下部走行体210の前部には、下部走行体210の車幅方向(以下、単に幅方向と称する。)に延びる排土板としてのブレード212が設けられている。該ブレード212は、油圧シリンダによって駆動されることで高さ位置が調整可能とされている。
上部旋回体220は、下部走行体210上に設けられている。上部旋回体220は、スイングサークル215を介して下部走行体210に接続されている。スイングサークル215は、上下方向に延びる旋回軸線を中心とした円環状をなしている。上部旋回体220は、スイングサークル215によって、下部走行体210に対して旋回軸線回りに旋回可能とされている。
作業機221は、図1に示すように、ブーム222、アーム223及びバケット224を有する。作業機221は、ブーム222、アーム223及びバケット224がそれぞれ各油圧シリンダにより駆動されることで掘削等の各種作業を行う。以下では、作業機221が電動式油圧ショベル200の前方を向いている状態における上部旋回体220の幅方向を単に「幅方向」と称する。また、幅方向の中央に向かう方向を「幅方向内側」と称し、幅方向の中央から左側(幅方向一方側)又は右側(幅方向他方側)に向かう方向を「幅方向外側」と称する。
運転空間80は、オペレータが搭乗し、該オペレータによる電動式油圧ショベル200の操縦が行われる部分である。運転空間80は、図1に示すように、上部旋回体220の前部かつ上部における左寄りの部分に設けられている
運転空間80は、床面を形成するとなるフロアパネル81と、該フロアパネル81の後方かつ上方に設けられた運転席84を有している。その他、運転空間80には、コントローラ等が収容されたコンソールボックス、各種レバー、ペダルが設けられている。運転空間80の上方は、キャノピー90によって覆われている。キャノピー90の後部は、門型フレーム20の上端に固定されている。
旋回プレート10は、図2に示すように、ベースプレート11、横仕切りプレート12、前部縦仕切りプレート13、前部補強プレート14、ブラケット15及び後部縦仕切りプレート16を有している。
ベースプレート11は、水平方向に延びる板状をなす部材である。即ち、ベースプレート11は、前後方向及び幅方向に延びている。ベースプレート11は、一枚の鋼板によって構成されていてもよいし、複数の鋼板を組み合わせることで構成されていてもよい。ベースプレート11の下面はスイングサークル215上に固定されている。これによって、旋回プレート10はスイングサークル215によって下方から支持されている。
横仕切りプレート12は、ベースプレート11の上面から上方に向かって突出するとともに幅方向にわたって延びる板状の部材である。横仕切りプレート12は、幅方向を長手方向として延びている。横仕切りプレート12は、ベースプレート11における前後方向の中央よりも前方側の部分に配置されている。横仕切りプレート12は、ベースプレート11の幅方向両側の端部、即ち、左右両側の端部にわたって延びている。
前部縦仕切りプレート13は、ベースプレート11の上面から突出するとともに前後方向に延びる板状の部材である。前部縦仕切りプレート13は、ベースプレート11の上面における横仕切りプレート12の前方側で、幅方向に互いに離間して一対が設けられている。即ち、前部縦仕切りプレート13は、左右に間隔をあけて一対が設けられている。一対の前部縦仕切りプレート13は、それぞれベースプレート11の幅方向両側の端部よりも幅方向内側に配置されている。
前部補強プレート14は、一対の前部縦仕切りプレート13の前部で、これら一対の前部縦仕切りプレート13に一体に固定されている。前部補強プレート14は、一対の前部縦仕切りプレート13の配置に応じて、平面視にて前方に向かうに従って幅方向の間隔が小さくなる形状をなしている。
ブラケット15は、一対の前部縦仕切りプレート13及び前部補強プレート14の前端に固定されている。ブラケット15を介して作業機221がベースプレート11に支持されている。
後部縦仕切りプレート16は、ベースプレート11の上面から突出するとともに前後方向に延びる板状の部材である。後部縦仕切りプレート16は、ベースプレート11の上面における横仕切りプレート12の後方側で、幅方向に互いに離間して一対が設けられている。即ち、後部縦仕切りプレート16は、左右に一対が設けられている。一対の後部縦仕切りプレート16の幅方向の間隔は、一対の前部縦仕切りプレート13の後端におけるこれら前部縦仕切りプレート13の幅方向の間隔よりも大きい。
図2及び図3に示すように、門型フレーム20は、ベースプレート11上に固定されている。門型フレーム20は、門型フレーム20は、一対の柱部21及び梁部22を有している。
一対の柱部21は、ベースプレート11上における横仕切りプレート12よりも後方、かつ、後部縦仕切りプレート16の幅方向外側の領域、幅方向に離間して一対が設けられている。柱部21は上下方向に延びており、下端がベースプレート11に固定されている。
梁部22は、一対の柱部21の上端にわたって幅方向に延びている。梁部22は、ベースプレート11の上面の上方に該上面と間隔をあけて設けられている。一対の柱部21と梁部22とは一体に固定されている。一対の柱部21及び梁部22の一体構造である門型フレーム20は、前後方向から見て逆U字状をなしている。門型フレーム20は、ベースプレート11上における右寄りの位置に固定されている。
バッテリユニット31は、電動式油圧ショベル200の電源である。図2及び図4に示すように、バッテリユニット31は、ベースプレート11上における後部の中央付近に設けられている。本実施形態のバッテリユニット31は、複数(本実施形態では4つ)のバッテリモジュール32を上下方向に積層することで組み立てられている。
最上部のバッテリモジュール32の上面は、図示しないファンが設けられた第二蓋部31gによって閉塞されている。
バッテリユニット31は、最下部のバッテリモジュール32の下方から流入する空気がバッテリを冷却しながら上方に向かって流通する。そして、当該空気は、第一蓋部31f及び第二蓋部31gに設けられたファンを介してバッテリユニット31の外部に排出される。
上部旋回体220内には、以下の各種の機器が配置されている。
インバータ36は、図2及び図4に示すように、バッテリユニット31の第二蓋部31g上に、枠状をなすキャリア36a(図2で図示省略)を介して設けられている。インバータ36は、バッテリユニット31から供給される直流電力を交流電力に変換する。
油圧バルブ52は、図2に示すように、ベースプレート11上の前部縦仕切りプレート13の左側かつ横仕切りプレート12の前方側に設けられている。油圧バルブ52は、油圧ポンプ51から吐出される作動油を各種油圧シリンダ等の油圧機器に分配する。
オイルタンク65は、図2に示すように、クーリングユニット61の前方に配置されている。オイルタンク65には、油圧ポンプ51に供給される作動油が貯留されている。
ここで、上記の各種機器のうち、パワーデリバリユニット37及び電動モータ39は、第一電気機器とされている。インバータ36は、第二電気機器とされている。第二電気機器は第一電気機器よりもメンテナンス頻度が低くてもよい。即ち、第二電気機器としてのインバータ36は、第一電気機器としてのパワーデリバリユニット37及び電動モータ39に比べて、部品交換や部品修理等のメンテナンスや点検の頻度が低くてもよい。
プロテクタ95は、図1及び図5に示すように、上部旋回体220の後部かつ下部の両角部に幅方向に間隔をあけて一対が設けられている。プロテクタ95は、例えば鋼材等の高強度部材によって形成されている。プロテクタ95は、ベースプレート11の後端の両側の角部に一体に固定されており、上方に向かって延びている。プロテクタ95は、ベースプレート11の上記角部で、ベースプレート11上の領域を後方及び幅方向から覆うように延びている。
サービスプラグ140は、図2及び図3に示すように、バッテリユニット31から後方に突出するように設けられている。本実施形態のサービスプラグ140は、バッテリユニット31における最上部のバッテリモジュール32の後部に設けられたセンサボックス34から後方に突出している。図6及び図7に示すように、サービスプラグ140は、プラグコネクタ141及びプラグ本体142を有している。
カバー150は、図3及び図8〜図10(図2で図示省略)に示すように、外装カバー100の内側でサービスプラグ140及びセンサボックス34を上方から覆う部材である。カバー150は、充電コネクタ接続部38の下方に設けられている。カバー150は、バッテリユニット31の上部に固定されている。カバー150は、バッテリユニット31から後方側に張り出すように延びた後に、下方に向かって延びる形状をなしている。カバー150の下端は、上から二番目のバッテリユニット31のセンサボックス34の上下方向位置に位置している。カバー150は、センサボックス34を幅方向両側から囲うように形成されている。カバー150には、図8〜図10に示すように、サービスプラグ140への後方側からのアクセスを妨げないように、該サービスプラグ140が配置された範囲に、カバー150の下端から上方に向かって延びる切欠部150aが形成されている。
外装カバー100は、図1に示すように、上部旋回体220の外形を形成するカバーである。該外装カバー100の内側に上部旋回体220の各種機器が収容されている。
外装カバー100は、左カバー120、右カバー130及び後部カバー170を有している。
右カバー130は、図2に示すように、外装カバー100の右側部分を形成している。右カバー130は、クーリングユニット61、補機バッテリ64及びオイルタンク65を覆っている。右カバー130には、クーリングユニット61に空気を導入するための吸気孔(図示省略)と、クーリングユニット61を通過した空気を排出するための排気孔(図示省略)が形成されている。
図1及び図5に示すように後部カバー170は、外装カバー100の後部を形成している。後部カバー170は、図2に示すように、ベースプレート11上の門型フレーム20の後方側の領域を、バッテリユニット31、インバータ36、パワーデリバリユニット37、充電コネクタ接続部38及び電動モータ39を収容するように覆っている。
図4に示すように、後部カバー170は、中央パネル171、一対の側部パネル172、上部パネル173及び下部パネル174といった外装パネルから構成されている。
中央パネル171は、後部カバー170における後部の中央部を構成している。中央パネル171は、上下方向及び幅方向に延びており、後方側から見て矩形状をなしている。中央パネル171の下端の幅方向両側は、プロテクタ95に接している。中央パネル171は、複数のボルト171aを介して、例えば外装カバー100内の支柱(図示省略)に固定されている。
図4及び図5に示すように、一対の側部パネル172は、後部カバー170の幅方向両側の部分を構成している。側部パネル172は、幅方向外側からベースプレート11上の空間を覆っている。左右一対の側部パネル172のうち左側の側部パネル172によって、バッテリユニット31の左側の側面31a及び電動モータ39が覆われている。左右一対の側部パネル172のうちの右側の側部パネル172によって、バッテリユニット31の右側の側面31a及びパワーデリバリユニット37が覆われている。
上部パネル173は、後部カバー170の上部を構成している。上部パネル173は、中央パネル171の上方かつ一対の側部パネル172の間に設けられている。上部パネル173は、バッテリユニット31の上部、充電コネクタ接続部38及びインバータ36を上方から覆っている。上部パネル173の後端は、幅方向にわたって中央パネル171の上端に接している。上部パネル173の幅方向外側の端部は、前後方向にわたって側部パネル172の上部における幅方向内側の端部によって外方から覆われている。上部パネル173は図示しないボルトを介して、上部旋回体220における外装カバー100内の構造物に固定されている。
下部パネル174は、中央パネル171の下方かつ一対のプロテクタ95の間に配置されている。下部パネル174の上端は、幅方向に延びている。下部パネル174の上端は、幅方向全域で中央パネル171の下部によって外方から覆われている。下部パネル174は、ボルト174aを介してプロテクタ95における図示しない固定片に固定されている。
このように下部パネル174は中央パネル171の下方に配置されており、最前列の外装パネルである中央パネル171によって一部が覆われている。
上記構成の電動式油圧ショベル200では、作業者がバッテリユニット31にメンテナンスを施す際には、以下の手順で外装カバー100及びプロテクタ95を取り外す。外装カバー100全体を取り外す際には、順次配列された外装パネルを前列側から順に取り外していく。
まず、図4に示す外装カバー100の蓋部170aのボルト170bを取り外して該蓋部170aを後部カバー170から取り外す。これによって、図5及び図6に示すように、サービスプラグ140のプラグ本体142が外方に向かって露出した状態となる。即ち、外装カバー100は、バッテリユニット31等の機器を覆いながらサービスプラグ140を外方に露出させている。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
実施形態では、中央パネル171、側部パネル172及び上部パネル173が順次取り外し可能となる構成としたが、これのみならず、複数の外装パネルが順次取り外し可能である構成であればよい。
Claims (5)
- バッテリ回路を構成するバッテリを収容するバッテリユニットと、
前記バッテリユニットから外方に突出するとともに、引き抜かれることで前記バッテリ回路を遮断するサービスプラグと、
前記サービスプラグを外方に露出させながら前記バッテリユニットを覆うとともに、前記サービスプラグによって前記外方側から押さえられた押さえ部を有する外装カバーと、を備える電動式建設機械。 - 前記外装カバーは、順次配列された複数の外装パネルを有し、
最前列の前記外装パネルを除く前記外装パネルは、該外装パネルの前列の前記外装パネルによって一部が外方側から覆われており、
前記押さえ部は、前記最前列の外装パネルに設けられている請求項1に記載の電動式建設機械。 - 前記サービスプラグは、前記バッテリユニットから後方に突出しており、
前記最前列の外装パネルは、前記バッテリユニットを後方から覆う中央パネルであって、
前記ベースプレート上における前記バッテリユニットの前記幅方向外側に設けられた第一電気機器をさらに備え、
前記最前列から二番目の外装パネルは、前記バッテリユニット及び前記第一電気機器を前記ベースプレートの幅方向外側から覆う側部パネルである請求項1又は2に記載の電動式建設機械。 - 前記バッテリユニット上に設けられた第二電気機器をさらに備え、
前記最前列から三番目の外装パネルは、前記バッテリユニット及び第二電気機器を上方から覆う上部パネルである請求項3に記載の電動式建設機械。 - 前記バッテリユニット上に設けられて、外部から充電コネクタが接続される充電コネクタ接続部をさらに有し、
前記外装カバーは、開放されることで前記充電コネクタを外方に露出させる開閉部を有し、
前記サービスプラグは、前記開閉部の下方に位置しており、
前記外装カバーの内側で前記サービスプラグを上方から覆うカバーをさらに備える請求項1から4のいずれか一項に記載の電動式建設機械。
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